超冷原子传感技术成功检测太空环境变化
发布时间: 2024-08-15 10:07:08
科技日报北京8月14日电（记者刘霞）美国国家航空航天局的冷原子实验团队利用原子干涉仪等量子传感工具，成功测量了国际空间站的细微振动。这是科学家首次使用超冷原子检测太空环境的变化。相关论文发表于13日出版的《自然·通讯》杂志。
国际空间站上安装的原子干涉仪。图片来源：《自然·通讯》杂志
原子干涉仪可精确测量重力、磁场和其他力。科学家一直在地球上利用该传感器研究重力的基本性质，促进了飞机和船舶导航技术的发展。他们也渴望在太空中应用该技术，因为太空的微重力环境可延长测量时间，并获得更高灵敏度。但原子干涉仪此前无法单独在太空长时间运行，在最新研究中，冷原子实验室的原子干涉仪做到了这一点。
2018年，冷原子实验室进驻国际空间站。科学家希望将其长期置于低地球轨道的微重力环境，通过相关研究推进量子科学发展。该实验室能将原子冷却到几乎绝对零度。在此温度下，一些原子会形成玻色—爱因斯坦凝聚态（BEC）。在BEC下的原子处于相同量子态，其微观量子特性会变得宏观，更便于科学家开展相关研究。在微重力环境下，BEC可以达到更低温度并存在更长时间，为科学家提供了更多研究机会。其中的原子干涉仪是利用原子的量子特性进行精确测量的传感器之一。
研究人员表示，对引力进行精确测量可提供更多关于暗物质和暗能量本质的信息。原子干涉仪也可利用全新方式检验爱因斯坦的广义相对论。
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