使用量子技术定位埋藏在地下的物体——这是传感探测领域里的里程碑成就，对工业、人类和国家安全具有深远的影响。

来自英国国家量子技术中心传感器和计时领域的研究人员《自然》杂志上报告了他们所取得的成就。它是世界上第一个可应用于实验室条件之外的量子重力梯度仪。

在实测中，量子重力梯度仪找到了地表1米多深处的废弃隧道。该传感器借助量子原理检测微重力的变化，需要在亚分子水平上进行操作。

这一成功开辟了一条商业道路，可以显著提升地下的勘测技术。

这将意味着：

伯明翰大学冷原子物理系主任、英国量子技术中心传感器和计时首席研究员凯邦斯教授说：“这是传感领域的‘爱迪生时刻’，它将改变社会、人类理解和经济。有了这一突破，我们在探索、建造和修复时可以不再依赖糟糕的人工记录和运气。此外，距离绘制目前还不可见的地下地图，更近了一步。人类之前对脚下数米深处的了解，还不及对以千公里计量距离的南极洲了解的多。”

以前实验室使用的重力传感器受到一系列环境因素的限制。一个特别的挑战是外界振动感染，它限制了测量时间。如果可以解决这些限制，就可以变得更快、更全面、成本更低。

新传感器由伯明翰原子干涉测量学负责人、该研究的主要作者迈克尔·霍林斯基博士及其在伯明翰的团队开发，是一种重力梯度仪。他们的系统克服了振动和其他各种环境挑战，成功将量子技术应用其上。

这一突破将使未来的测量更便宜、更可靠，交付速度提高10倍，将测量所需的时间从一个月缩短到几天。它有可能为重力测量开辟一系列新应用，为地下世界提供新的镜头。

RSK 地球科学与工程部主任乔治·图克维尔教授说：“检测矿山作业、隧道和不稳定地面等地面条件对于我们设计、建造和维护住房、工业和基础设施的能力至关重要。新技术代表可以改变我们绘制地图和交付这些项目的方式。”

这一突破是伯明翰大学、环境、工程和可持续性解决方案提供商 RSK、Dstl(国防科学和技术实验室，隶属于英国国防部)和技术公司之间合作的成果。

https://phys.org/news/2022-02-sensor-breakthrough-paves-groundbreak-world.html

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04315-3

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