很快我们就能看到圆角和地下林文龙

很快我们就能看到圆角和地下

想象一个世界，在那里你可以找到你脚下的确切内容，获得火山爆发的高级警告，环顾角落或进入房间，并发现多发性硬化的初步迹象。

欢迎使用量子传感，这种技术可以改变我们的世界。

从本质上讲，这些传感器依赖于亚原子粒子经常令人困惑的行为，其中牛顿物理学的经典假设不复存在

“量子物理被称为'怪异'，粒子同时存在于两个地方，但如果你认为它们是波浪，它可能就不那么怪异了 - 波浪可以同时出现在几个地方，”Kai Bongs教授说道。伯明翰大学。

Bongs博士伯明翰团队正在领导一个由学术界和企业组成的联盟，开发量子重力传感器或重力仪，其灵敏度是当前设备的两倍，速度是现有设备的10倍。

量子科技可以“以我们难以想象的方式改变世界，”Kai Bongs说

该项目标记为Gravity Pioneer，可以大大简化工程师和测量员计划和执行主要建筑项目的方式。

目前，找出地下物体的唯一方法通常是进行探索性挖掘，这既耗时又昂贵。

“有些人说，在伦敦街头一米以下的东西比南极洲更不为人知，”邦斯教授说。

对于必须进行可能需要数天的调查的建筑公司而言，这是一个令人头痛的问题。

英国工程服务公司RSK的 George Tuckwell解释说：“英国有数千个矿井，通常两米或更短，如果井筒顶部低于地面5米或更多，那么它们目前无法检测到。” ，该项目与伯明翰大学合作。

“但新传感器将能够看到它们中的大多数。”

它使用激光冷却的铷原子，刚好在绝对零度以上，在真空中向上推进，然后在重力作用下回落测量。

未知的地下结构，如隧道或矿井，对建筑公司来说是一个很大的风险

它是如此敏感，它可以检测到这种相对较小的地下结构导致的重力微小波动。

这应该有助于加快调查时间，工程公司Teledyne e2V表示，它正在将伯明翰的原型转变为商业模式。

更便宜的传感器

量子传感还有助于监测火山。

格拉斯哥大学的研究人员正在与意大利火山学家合作，在西西里岛的埃特纳火山上建立一个由40个小型重力仪组成的网络，这是世界上最活跃的火山之一。当岩浆室填满地下时，它们的重力读数会发生变化，从而提供火山活动的预警。

意大利的埃特纳火山是世界上最活跃的火山之一

科学家已经使用一系列仪器 - 如地震仪，地面变形记录仪，气体监测仪，红外摄像机和卫星成像仪 - 来监测火山。

但廉价和永久重力仪网络是一个潜在的改变游戏规则，可以更准确地读取岩浆运动。

“基本上，我们将首次能够长时间提供重力成像，”格拉斯哥引力研究所的Giles Hammond教授说。

使用当前一代庞大的非量子重力仪意味着科学家不得不继续前行并将它们移动 - 这对像埃特纳火山这样的活火山有风险。

该团队正在使用微米和纳米制造技术在硅晶片上制作微型量子重力计，比传统型号便宜10倍。

格拉斯哥的新型重力仪很小 - 比目前的型号便宜很多

“我们的传感器是软弹簧上的质量，弹簧坐落的位置与给定的质量有关，取决于重力。随着重力的变化，弹簧的位置也会发生变化，”Hammond教授解释道。

该大学还在开发一种特殊的3D激光雷达，让您可以看到圆角，或“看到”房间。

常规激光雷达通过用脉冲激光照射它然后测量反射脉冲来测量到目标的距离。但量子技术使科学家能够以万亿分之一秒的高精度测量单光子的到达时间。

“在峡谷中，你会听到你的声音回响，”格拉斯哥大学极光组织负责人Daniele Faccio教授说。

“你可以用光或激光束做同样的事情。只要你的几何形状正确，光线就会从墙上弹回来。然后你可以用这些数据建立一个3D图像。”

汽车中的量子传感器可以让汽车看到圆角

目的是开发用于自动驾驶汽车的新一代激光雷达，通过雾，烟和更长的距离提高他们的意识。

格拉斯哥的原型传感器已经可以检测到100米外的移动人员，即使他们在一个角落几米处也是如此。

对健康的益处

由于量子传感，我们对退行性疾病的检测也将发生变化。

虽然MRI [磁共振成像]等技术已经在使用，但量子传感器更简单，更便宜，分辨率更高，苏塞克斯大学的Peter Kruger教授说。

“量子科技更简单，更便宜，分辨率更高，”彼得克鲁格说

“在多发性硬化症等疾病中，脊髓对大脑的处理速度会发生变化。但现有的工具无法解决这个问题，”他说。

“新的量子传感器能够以MRI传感器无法检测的方式检测到这些变化。”

隐身检测

毫不奇怪，世界各地的军队也支持量子传感研究。

例如，重力仪尤其可以检测对手的潜艇。重力可能是一种微弱的力量，但你无法抵挡它。

因此，虽然隐形技术可能会隐藏您的雷达特征，但它不会将您从量子重力传感器中隐藏起来。

Paul Kunz博士和Kevin Cox博士及他们在RDECOM研究实验室的同事

去年10月，美国陆军位于马里兰州的RDECOM研究实验室的科学家们在量子传感领域取得了重大进展。

他们使用激光将里德堡原子提升到异常高的能量水平。

“这极大地增加了原子对电场的敏感性。我们制造了一种比传统针头更敏感的巨型罗盘针，”研究团队成员Paul Kunz博士说。

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