4月16日消息，美国国家航空航天局（NASA）的喷气推进实验室（JPL）正在开发第一台用于测量重力的天基量子传感器“量子重力梯度计探路者（QGGPf）”。QGGPf 由NASA地球科学技术办公室支持，将基于超冷原子干涉测量的传感器来高精度探测引力水平，应用领域包括石油储量、全球淡水供应以及国家安全等。该任务联合了AOSense、Infleqtion、Vector Atomic等企业，由这些企业提供传感器头和激光系统技术等支持。
据NASA描述，QGGPf 将使用冷却到接近绝对零度的铷原子云进行质量测试。在此温度下，原子表现为物质波，从而能够精确比较太空中两点之间的引力加速度。量子重力梯度计将测量这些物质波之间的加速度差，以定位引力异常。与传统的机械测试质量相比，在太空中使用超冷原子可实现更高的精度和更长的测量持续时间。同时，QGGPf的体积约为0.25立方米，重量约125千克，比传统的天基重力仪器更小、更轻，潜在灵敏度比传统重力传感器高十倍。
这项技术验证任务计划在五年内发射，主要测试一系列用于在原子尺度上操控光与物质相互作用的新技术。地球的引力场是动态的，会由于构造运动、冰川融化、地下水开采和其他地球物理过程而随着时间的推移而移动。此前NASA一直通过GRACE和GRACE-FO等任务，通过微波链路实时测量两颗卫星之间的距离变化来测量局部重力场的差异。随着QGGPf引入全新的传感模式，可能最终取代传统的重力测量任务，并进一步开发用于地球观测和行星探索的紧凑、高精度量子仪器。
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