ntext="Article" data-image-id="2142508" data-caption="A quantum detector that can discern subtle differences in gravity could be about to make waves" data-credit="Alex Potemkin/Getty" />

英国的合作已建造了一种称为重量表的量子设备，该量子设备使用冷原子来对重力强度进行超精油的测量。它可用于调查石油或矿物质，这可能是量子设备新的商业领域的开始。

该设备本质上是Ligo协作使用的方法的缩放版本，以检测通过碰撞黑洞制造的引力波。在这种情况下，使用冷rubium原子云作为传感器，重力计感觉到任何物体产生的重力场的强度的细微变化。这些原子云被高高地放在篮球大小的真空室中，并冷却至80 microkelvin - 几乎高于绝对零。

原子被放入一个叠加中，它们立即处于两个状态 - 认为施罗丁格（Schroedinger）的猫活着和死了），直到进行测量为止。然后，原子云被掉落，在自由落体时，用三个激光脉冲被击倒。这些脉冲是一种由光制成的统治者，在云层恢复在一起以使所谓的干扰模式中的那些关键点处的位置。

这种模式很像您在池塘里丢下两块石头，并且它们创造了单独的涟漪，并交叉并干扰他人。在这里，它编码原子云及其路径的位置。

如果两个原子云以不同的速度落下，则表明下面地面密度的变化。例如，这可能是由于石油或某些矿物质的存在所致。

伯明翰大学的凯·邦斯（Kai Bongs）说：“从本质上讲，它依赖于这样一个事实，即任何质量都会产生重力场，可以通过非常精确的重力传感器检测到。”

当暴露于任何外部干扰或噪声时，量子效应消失了，因此任何量子系统或设备都必须仔细屏蔽并冷却至非常低的温度。这限制了它们在许多现实应用程序中的使用。但是时代正在改变。

“我们开始看到这项技术进入商业领域，”格拉斯哥的Photonics Company M Squared的创始人兼首席执行官Graeme Malcolm说，该公司与伯明翰大学的一支团队一起开发了重量表。

这就是为什么石油和天然气行业对重量表特别感兴趣的原因。它可能是一个有力的工具，可以帮助绘制出有价值的石油或矿物质沉积物，因为较密集的材料将具有比地球下面的开放口袋更强的引力。

建筑公司可以使用重量表来定位埋在地下深处的管道，从而阻止了意外挖掘错误的道路的成本。这种地球物理映射的现有技术是笨重且难以使用的，并且不像量子重量表那样敏感。

邦斯说：“它为他们提供了对黑社会未知数的更好看法。”它甚至可能有一天用于地震映射，有助于预测海啸或火山喷发等自然灾害。

因为它使用激光冷却而不是笨重的低温，所以重量表原型只有大约一个立方米。Malcolm说，原则上，应该有可能收缩许多组件，例如激光和真空室，以使其更便携。

M Squared还正在开发一种量子加速度计，可以增加GPS导航，以抵消恶劣天气中的干扰。其他潜在的量子设备可能使“看到”看不见的气体成为可能。马尔科姆说：“我认为我们正处于商业采用量子技术的早期阶段。”

加利福尼亚理工学院的Spyridon Michalakis也认为未来是量子。

他说：“量子物理学是我们今天理所当然的许多技术的基础，但是直到最近，我们才能够利用多体系统的量子性能，以达到像重量表这样的先前技术的疯狂精确，低成本和紧凑的版本。”

“想象一下，当它为我们提供可靠且可扩展的量子计算机，在室温下悬浮的廉价材料以及通过量子传递前所未有的安全保证的量子信息时，将会有什么可能。”

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