Гравіметричний квантовий прилад може допомогти знайти приховану нафту або сланцевий газ

Хочете зробити надточні вимірювання сили тяжіння? Для цього є додаток – або, принаймні, квантовий пристрій під назвою “гравіметр”, який функціонує як зменшена версія технології, що використовується для виявлення гравітаційних хвиль, викликаних зіткненнями між чорними дірами.

Як би фантастично не звучала ця технологія, вона має практичне застосування. Основне з них – це допомога в дослідженні невідомих підземних умов – наприклад, пошук карстових проваль або заглиблених труб для будівельників, розвідка нафти або корисних копалин, а також встановлення наземного та довгострокового моніторингу місць видобутку сланцевого газу та поглинання вуглецю.

“Якщо піти ще глибше, наші датчики можуть відкрити нові можливості для моніторингу потоків магми, а також забезпечити вхідні дані для моделей землетрусів і вулканічної активності, відіграючи певну роль у запобіганні стихійним лихам”, – розповів Digital Trends Кай Бонгс, професор фізики холодного атома в Університеті Бірмінгема, який допоміг розробити пристрій.

Бонгс пояснює, що гравіметр використовує так званий принцип суперпозиції, що дозволяє атомам рухатися по двох траєкторіях одночасно (згадайте уявний експеримент з котом Шредінгера, де кіт одночасно живий і мертвий). Лазерні імпульси потім використовуються для розділення та рекомбінації траєкторій вздовж напрямку гравітації, що призводить до інтерференційних смуг, які є дуже чутливими до величини гравітації.

“Найцікавіше в наших інструментах те, що вони обіцяють прискорити вимірювання гравітації у понад 100 разів порівняно з традиційними технологіями, і в той же час дозволяють бачити речі, які наразі не видно”, – продовжив Бонгс. “Причиною цих удосконалень є те, що вони дозволяють проводити абсолютні, без дрейфу, вимірювання гравітації і можуть бути побудовані таким чином, щоб опитувати дві вертикально розділені атомні хмари одним і тим же лазерним променем, що призводить до видатного загальномодового придушення вібраційного шуму”.

Наразі прототип гравіметра має об’єм близько одного кубічного метра, хоча дослідники сподіваються, що його можна буде зменшити, щоб зробити його більш портативним, а отже, і універсальним. За словами Бонгса, перший комерційний прототип має з’явитися протягом наступних двох років. Майбутні версії можуть бути навіть встановлені на безпілотниках, що команда вже досліджувала.

Хоча це не єдиний приклад інноваційної технології, з якою ми зіткнулися і яка дозволяє виявляти інформацію, недоступну для людського ока, вона, безумовно, є значним кроком уперед. Можливо, квантові технології ще не стали мейнстрімом, але гравіметр показує, що ми безумовно рухаємося до місця, де надійні квантові технології використовуються в реальних умовах.

Рекомендації редакції

• Вчені щойно досягли прориву в квантових обчисленнях
• Ця супер-розумна технологія може знизити тепловіддачу процесора на 150
• Зсередини британської лабораторії, яка з’єднує мозок з квантовими комп’ютерами
• Нові відкриття Samsung і IBM можуть одного разу дозволити виробляти надефективні чіпи
• Новий 127-кубітний процесор IBM – великий прорив у квантових обчисленнях

Source: digitaltrends.com