精确到微伽!国产量子重力仪有望破解地震预测世界难题
2023/12/15 17:12:00 编辑:解梓笛 点击量:11791

(通讯员 麻诗驿 余明月)地震是一种极具破坏力的自然灾害,目前,防震减灾的手段主要依靠地震监测预警。然而,地下空间却是一个神秘而复杂的领域,相较于人类对太空的探索已经接近太阳系边缘而言,对地球内部的探索却只有十公里左右。复杂且不可预测的地下环境,给科学研究带来了诸多困难。

量子测量的出现,将彻底改变这种局面。量子概念最早是由德国物理学家M·普朗克在1900年提出,经爱因斯坦、玻尔、薛定谔等人的完善,在20世纪的前半期,初步建立了完整的量子力学理论。而基于量子物理的绝对重力精密测量,已经成为了探索地球、感知地球的重要技术手段。

杭州微伽量子科技有限公司是一家专注于高精度量子精密测量仪器研发、制造和服务的高新技术企业,一直与浙江工业大学合作研发量子绝对重力仪。“重力在地球的不同区域会呈现不同强度。通过长期连续的监测手段,探测地表下非常微弱的重力变化,可以感知地下运动的变化,从而使地震预报成为可能。”公司负责人郭彬博士告诉记者,“团队自2002年起就致力于重力仪研制工作,先后克服了超高真空技术、高速电子控制技术、小型化光学系统等高精度原子重力核心零部件研发难题,成功研制出量子绝对重力仪,打破了国外技术垄断。目前,由微伽公司研发的量子绝对重力仪已投入市场应用。”

“量子重力仪是近30年来快速发展起来的一种新型绝对重力仪,它能够将重力测量的数据精确到微伽级别。”郭彬介绍,“与传统的相对重力仪相比,绝对重力仪无需校准,可长期连续测量,并适用于海洋船载等动态应用环境,且精度更高,适用范围更广。”

目前,这台绝对量子重力仪测量精度达到了微伽级别,为人类深入地下空间提供了一个新的视角。

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高精度重力测量技术不仅可以用于地震预报工作,而且可以探测岩溶、断裂、空洞等地质构造,有效预防地质灾害的发生,甚至还可以应用于矿产资源勘探、地下水和天然气等资源的开发,促进矿产资源勘探开发与可持续发展。

作为一种新兴的地质勘探工具,量子绝对重力仪将为我们描绘一幅更清晰的地下世界地图、解开地下的秘密提供更多可能。目前,量子绝对重力仪已从实验室走向了实际应用,“从科研到工程应用到产品化,再到商品化,这是长期、复杂且充满挑战的一个过程,需要产学研一体化配合。”郭彬说,“未来国产量子绝对重力仪将通过大数据积累,应用到基础地质调查、地震研究等领域,将提高人类抵抗自然灾害的能力,让城市更安全,让人民更放心。”

 

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