Novi senzorni uređaj stavlja nas korak bliže prema mapiranju svijeta ispod Zemljine površine

Znanstvenici su razvili senzorni uređaj koji pomoću kvantne tehnologije pronalazi objekte skrivene ispod površine tla.

Kvantni gravitacijski gradiometar

Istraživači sa Sveučilišta Birmingham, Nacionalnog centra Ujedinjenog Kraljevstva za kvantnu tehnologiju u senzorima i vremenskom mjerenju, razvili su prvi kvantni gravitacijski gradiometar za vanlaboratorijske uvjete. Istraživači su objavili svoja nedavna postignuća u znanstvenom časopisu Nature.

Kvantni gravitacijski gradiometar razvijen je prema ugovoru s Ministarstvom obrane Ujedinjenog Kraljevstva, u sklopu projekta Gravity Pioneer koji financira UKRI. Koristi se za pronalaženje tunela zakopanih metar ispod zemlje u stvarnim uvjetima.

Radio se o tehnološkoj prekretnici na međunarodnoj razini s dubokim implikacijama za industriju, ljudsko znanje i nacionalnu sigurnost. Senzor funkcionira na način da otkriva varijacije u mikrogravitaciji koristeći principe kvantne fizike koja se temelji na manipuliranju prirodom na submolekularnoj razini.

https://kozmos.hr/znanstvenici-pomocu-kvantnog-racunala-otkrivaju-sto-se-nalazi-unutar-crne-rupe-te-razmatraju-kvantnu-gravitaciju/

Mapiranje svijeta ispod razine tla

Ovaj uspjeh otvara komercijalni put za poboljšano mapiranje onoga što postoji ispod razine tla. Napredak bi mogao doći u vidu smanjenih troškova i kašnjenja građevinskih, željezničkih i cestovnih projekata, poboljšanog predviđanja prirodnih fenomena kao što su vulkanske erupcije, otkrivanja skrivenih prirodnih bogatstava i drevnih objekata te dublje razumijevanje arheoloških misterija bez oštećenja koja nastaju tijekom iskopavanja.

Profesor Kai Bongs, voditelj Fizike hladnih atoma na Sveučilištu Birmingham i glavni istraživač Nacionalnog centra Ujedinjenog Kraljevstva za kvantnu tehnologiju u senzorima i vremenskom mjerenju, dodao je: “Ovo je ‘Edisonov trenutak’ u senzorskoj tehnologiji koja će transformirati društvo, ljudsko razumijevanje i kompletna gospodarstva.

“Ovo otkriće otvara potencijal za prekid u oslanjanju na lošu evidenciju i sreću prilikom istraživanja, izgradnje i popravljanja. Osim toga, podzemna karta onoga što je trenutno ispod zemlje stavlja nas korak bliže okončavanju situacije u kojoj znamo više o Antarktici nego o onome što se nalazi nekoliko metara ispod naših ulica.”

Prevladavanje prepreka

Trenutni gravitacijski senzori ograničeni su nizom okolišnih čimbenika. Poseban izazov predstavljaju vibracije koje ograničavaju vrijeme mjerenja svih gravitacijskih senzora. Ako se ta ograničenja uspiju nadići, istraživanja bi mogla postati brža, sveobuhvatnija i jeftinija.

Senzor koji je razvio dr. Michael Holynski, voditelj Atomske interferometrije na Birminghamu i glavni autor studije, zajedno sa svojim timom, prevladava vibracije i niz drugih okolišnih izazova, uspješno primijenjujući kvantnu tehnologiju na terenu.

Uspješno detektiranje podzemnog objekta, realizirano u suradnji s građevinskim inženjerima na čelu s profesoricom Nicole Metje sa Tehničke škole, kulminacija je dugoročnog razvojnog programa koji je od samog početka usko povezan s krajnjim korisnicima.

Napredak otvara nove mogućnosti

Ovaj napredak omogućit će da buduća gravitacijska istraživanja budu jeftinija, pouzdanija i s do 10 puta bržom isporokuom, smanjujući vrijeme potrebno za istraživanja s mjesec dana na samo nekoliko dana.

Profesor George Tuckwell, direktor za geoznanost i inženjerstvo u RSK grupi (pružatelja rješenja za okoliš, inženjering i održivost), rekao je: “Otkrivanje uvjeta ispod tla kao što su rudnici, tuneli i nestabilni slojevi ključni su za našu sposobnost projektiranja, izgradnje i održavanja stambenih objekata, industrije i infrastrukture. Sposobnosti koje ova tehnologija predstavlja mogle bi promijeniti način na koji mapiramo teren i realiziramo projekte.”

https://kozmos.hr/zemljina-unutarnja-jezgra-nije-ni-cvrsta-ni-tekuca-vec-u-cudnom-superionskom-medustanju/

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

–t.me/kozmoshr

Izvori:

Stray, B., Lamb, A., Kaushik, A. et al. Quantum sensing for gravity cartography. Nature 602, 590–594 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-021-04315-3

Anonymus (23. veljače 2022.), Sensor breakthrough paves way for groundbreaking map of world under Earth surface, University of Birmingham, Phys.org (pristup 25. veljače 2022.)