科学家研制出首个量子加速计可用于精确绘制地球内部

10月31日，据报道，法国科学家研制出了首个可以开展三维(3D)测量的量子加速计，有望帮助船只在没有GPS信号的时候导航，也可用于更精确绘制地球内部的情况。相关研究已经提交预印本网站(arxiv.org)。

据悉，加速计是一种跟踪物体位置的小型设备，通过检测物体运动和位置的变化来工作，广泛应用于手机、无人机等。

几十年前，人们就知道量子效应可用于制造更精确的加速计，但迄今建造的大多数量子加速计只能沿一条直线进行一维测量。

为改进这一点，法国国家科学研究中心的菲利普·鲍耶及其同事研制出了首个可以进行3D测量的量子加速计。

这款3D加速计的外壳是一个40厘米长的金属盒，里面有3个激光器和1个较小的玻璃盒，玻璃盒里装满了铷原子——所处温度仅比绝对零度高一点点。在这一极端寒冷的温度下，量子效应“现身”，使原子的行为像物质波。

为测量运动的变化，3束激光分别沿盒子的长度、宽度和高度方向照射原子，迫使原子发生碰撞，产生波纹，波纹的性质取决于加速计的运动。

通过分析波纹图案，量子加速计可以计算激光器的加速度。鲍耶表示，由于原子可以被非常精确地控制，所以整个装置非常精确。

研究人员将该加速计置于一张可以摇晃和旋转的桌子上，结果发现计算误差约为20米;而标准非量子设备的测量误差为1公里。

澳大利亚国立大学的约翰·克洛斯表示，对于轮船等容易发生振动的大型交通工具，这项技术或许非常适用。配备了量子加速计，如果GPS信号出现故障或被黑客干扰，船只都可以保持非常准确的航向。

科学家研制出首个量子加速计 可用于精确绘制地球内部