iXblue推出的這款緊湊型差分量子重力儀系統(tǒng)基于“靈活的”激光系統(tǒng)；可探測(cè)埋入地下2m深的直徑為40cm的管道。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，近日，總部位于法國(guó)圣日耳曼的高科技公司iXblue宣布了一項(xiàng)稱之為“世界上第一臺(tái)工業(yè)緊湊型可移動(dòng)差分量子重力儀（DQG）”的科技突破。

圖1 iXblue的DQG由一個(gè)傳感器頭（上部）和控制單元（下部）構(gòu)成

憑借其高靈敏度和未報(bào)告的穩(wěn)定性，iXblue緊湊型重力梯度儀為近地表地球物理、土木工程和重力輔助導(dǎo)航提供了新的視角。

由iXblue量子傳感器部門開(kāi)發(fā)（并驗(yàn)證）的DQG工業(yè)原型可以同時(shí)測(cè)量重力加速度g及其垂直梯度Γzz的絕對(duì)值。

一方面，重力梯度對(duì)傳感器附近的質(zhì)量異常更敏感，而其對(duì)振動(dòng)的免疫力使其對(duì)較小物體更敏感。另一方面，重力對(duì)距離更遠(yuǎn)的較大物體更敏感。DQG提供了兩全其美的結(jié)果，兩個(gè)數(shù)據(jù)集的融合有望消除重力異常質(zhì)量的確定及其位置之間的模糊性。

同時(shí)測(cè)量重力加速度及其垂直梯度

iXblue的量子物理學(xué)家Camille Janvier解釋說(shuō)：“我們的DQG原型是第一個(gè)提供這種同時(shí)測(cè)量的工業(yè)解決方案。它的優(yōu)于1 E（1E = 10?? s?2 = 0.1 μGal/m）的分辨率使其能夠探測(cè)非常小的異常，同時(shí)又是非侵入性的，并且不需要對(duì)地形地貌有精確的了解?！?

他補(bǔ)充道：“我們的DQG可以探測(cè)地下近2m處直徑為40cm的管道?！?

iXblue的DQG測(cè)量的重力加速度g與該公司的商用絕對(duì)量子重力儀（AQG）的測(cè)量值具有相同的性能，其對(duì)垂直重力梯度Γzz的靈敏度目前受到純量子效應(yīng)的限制。

這些性能的獲得得益于iXblue在為量子技術(shù)集成復(fù)雜系統(tǒng)方面積累的經(jīng)驗(yàn)。特別是，DQG具有一個(gè)緊湊、靈活的激光系統(tǒng)，類似于iXblue商業(yè)化的商用智能激光系統(tǒng)系列。它可以精確控制激光振幅、相位和絕對(duì)頻率，并具有快速可調(diào)諧性。

圖2 不同的重力源產(chǎn)生不同類型的梯度異常

Janvier補(bǔ)充道：“DQG的緊湊性及其所基于的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)，為在不久的將來(lái)在實(shí)際環(huán)境中部署這種新型量子傳感器開(kāi)辟了道路，以研究現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量分布的時(shí)間和空間變化?！?

DQG現(xiàn)已投入商業(yè)使用。它是重力測(cè)量的一個(gè)突破性解決方案，可應(yīng)用于：

- 探測(cè)地下腔室的土木工程和國(guó)防

- 提高采礦和勘探的能力

- 提高地?zé)醿?chǔ)層管理的準(zhǔn)確性

- 改善基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測(cè)

iXblue的DQG的品質(zhì)是其團(tuán)隊(duì)在這項(xiàng)技術(shù)背后的物理學(xué)方面的專業(yè)知識(shí)，以及與法國(guó)巴黎LNE-SYRTE實(shí)驗(yàn)室（巴黎天文臺(tái)/巴黎文理研究大學(xué)（PSL）/法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）/索邦大學(xué)（Sorbonne Univ.））學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)的緊密而富有成效合作的結(jié)果。

2022年5月19日，iXblue為有興趣了解這一進(jìn)展的人們主辦了一場(chǎng)主題為 “Quantum Gravity Gradiometer for Accurate Underground Mapping”的網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)。