量子傳感器打開了解地下的窗口

英國伯明翰大學的Michael Holynski和同事研究發現，一個基于量子的傳感器可通過精準測量重力場變化探測地表之下的特征。相關研究2月24日發表于《自然》。這項工作支持了一個觀點，即量子傳感器可以為探測地下提供新工具，有助于繪制地質結構圖或測量考古文物。

檢測重力場變化的傳感器有望繪制出地表或地下的大規模結構。例如，機電重力儀已被應用于地球物理調查。但是在更小規模（米尺度）上應用這種技術，例如建筑工地上，則需要很長的測量時間消除局部地震噪聲或振動（如經過的車輛或其他結構），因而十分困難。

Holynski解釋說，測量重力差異而非絕對值來抑制噪音效果，可克服這些限制。利用對環境高度敏感的量子系統可以實施此類探測，因而是理想的傳感工具。

他們的設計是一種基于量子的設備，在英國的伯明翰市城市環境中進行的一項調查表明了其敏感性。該設備探測了兩棟多層建筑之間一條2米×2米的地下隧道。

作者認為這一傳感器可能有多種用途。城市工程師可利用它檢測棕地的近地表（地下10米）特征，這些特征可能會影響新的建筑。考古學家或可用于測繪墓穴和隱藏在地下的結構。它可能還可用于測量地質特征，例如含水層或土壤密度，以確定含水量。