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  • 科學家研制出首個量子加速計 可用于精確繪制地球內部

    10月31日,據報道,法國科學家研制出了首個可以開展三維(3D)測量的量子加速計,有望幫助船只在沒有GPS信號的時候導航,也可用于更精確繪制地球內部的情況。相關研究已經提交預印本網站(arxiv.org)。

    據悉,加速計是一種跟蹤物體位置的小型設備,通過檢測物體運動和位置的變化來工作,廣泛應用于手機、無人機等。

    幾十年前,人們就知道量子效應可用于制造更精確的加速計,但迄今建造的大多數量子加速計只能沿一條直線進行一維測量。

    為改進這一點,法國國家科學研究中心的菲利普·鮑耶及其同事研制出了首個可以進行3D測量的量子加速計。

    這款3D加速計的外殼是一個40厘米長的金屬盒,里面有3個激光器和1個較小的玻璃盒,玻璃盒里裝滿了銣原子——所處溫度僅比絕對零度高一點點。在這一極端寒冷的溫度下,量子效應“現身”,使原子的行為像物質波。

    為測量運動的變化,3束激光分別沿盒子的長度、寬度和高度方向照射原子,迫使原子發生碰撞,產生波紋,波紋的性質取決于加速計的運動。

    通過分析波紋圖案,量子加速計可以計算激光器的加速度。鮑耶表示,由于原子可以被非常精確地控制,所以整個裝置非常精確。

    研究人員將該加速計置于一張可以搖晃和旋轉的桌子上,結果發現計算誤差約為20米;而標準非量子設備的測量誤差為1公里。

    澳大利亞國立大學的約翰·克洛斯表示,對于輪船等容易發生振動的大型交通工具,這項技術或許非常適用。配備了量子加速計,如果GPS信號出現故障或被黑客干擾,船只都可以保持非常準確的航向。

    標簽: 量子加速計 精確繪制地球內部 跟蹤物體位置 量子效應