Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

iSense Wynik w skrócie

Project ID: 250072
Źródło dofinansowania: FP7-ICT
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Ultraczułe czujniki kwantowe na bazie zimnych atomów szansą na postępy w geofizyce i przetwarzaniu danych

Finansowany ze środków UE projekt przyczynił się do zrewolucjonizowania tworzenia podziemnych map, oceny aktywności sejsmicznej oraz obliczeń przeprowadzanych przy użyciu technologii na bazie zimnych atomów.
Ultraczułe czujniki kwantowe na bazie zimnych atomów szansą na postępy w geofizyce i przetwarzaniu danych
Technologia zimnych atomów nie jest jeszcze wykorzystywana w warunkach rzeczywistych. Finansowany ze środków UE projekt ISENSE ma na celu zmianę tego stanu rzeczy za pomocą innowacyjnej technologii zintegrowanej w jednym systemie i wykorzystywanej w czujniku kwantowym na bazie zimnych atomów.

Czujniki kwantowe korzystają z zaawansowanych efektów kwantowych, takich jak superpozycja, aby osiągnąć ultrawysokie poziomy czułości (wykraczające poza możliwości zwykłego urządzenia). Atom może znajdować się jednocześnie w dwóch wewnętrznych stanach energetycznych (superpozycja), co oznacza, że atomy poruszają się wzdłuż dwóch ścieżek o różnych wysokościach, pozwalając naukowcom na zbudowanie ultraczułych czujników grawitacyjnych.

Urządzenia oparte o zimne atomy mogą pozwolić uzyskać ostateczną kontrolę nad pozycją, prędkością i wewnętrznymi stanami dzięki wykorzystaniu technik interakcji między światłem i atomami. "Po ochłodzeniu atomów do milionowej części stopnia powyżej zera bezwzględnego stają się one idealnymi cząstkami sondującymi dla czujników kwantowych. Zdolność do detekcji czasu, grawitacji, obrotów, pól magnetycznych została wykazana w laboratorium z rekordową czułością", wyjaśnia profesor Kai Bongs z Uniwersytetu w Birmingham (Wielka Brytania), koordynator projektu ISENSE. "Technologia iSense stwarza możliwości opracowania mobilnego i bezwzględnego miernika grawitacji o dużej czułości", dodaje.

Po dalszym ochłodzeniu atomy stają się zdegenerowanym gazem kwantowym, który może posłużyć do obliczeń kwantowych. Chociaż działanie takiej technologii zostało już udowodnione, uczestnicy projekt ISENSE idą o krok dalej, łącząc wszystkie komponenty wymagane w czujniku kwantowym zimnego atomu w jednym systemie mobilnym.

"Jest to kluczowy krok, aby móc przekuć naukę na technologię komercyjną, która będzie miała wpływ na życie każdego z nas", mówi Bongs.

W projekcie ISENSE opracowano technologię kwantową zimnego atomu za pomocą laserów, optycznej technologii podawania, technologii elektronicznego sterowania, technologii próżniowej oraz technologii chipu atomowego o niskim poborze mocy. Technologie te zostały zintegrowane w czujniku grawitacyjnym, w którym udowadniają swoją funkcjonalność.

Dostępność na rynku

Członkowie projektu z powodzeniem zaprezentowali czujnik kwantowy ISENSE w Brukseli. Dzięki temu technologia kwantowa zdobyła szersze zainteresowanie w przemyśle. "Przedstawiciele przemysłu zdali sobie sprawę, że mają do czynienia z rzeczywistą praktyczną szansą rozwoju. Obecnie ponad 70 przedsiębiorstw wspiera Brytyjskie Narodowe Centrum Technologii Kwantowej w dziedzinie Czujników i Metrologii, realizujący kolejne kroki w rozwijaniu naszych technologii", wyjaśnia Bongs.

Po wprowadzeniu na rynek ultraczuły mobilny czujnik grawitacji może zrewolucjonizować geofizykę, umożliwiając tworzenie map wód gruntowych, ocenę aktywności wulkanicznej i związanej z trzęsieniem ziemi, weryfikację placów budowy pod kątem podziemnych zapadlisk oraz lokalizację podziemnych rur. Obecnie konieczność wykonywania otworów w ziemi w celu zweryfikowania zapadlisk i lejów krasowych kosztuje gospodarkę unijną miliardy euro rocznie.

Platforma technologiczna powstała w projekcie ISENSE może być zastosowana w dowolnym narzędziu na bazie zimnych atomów. Należą do nich czujniki kwantowe, symulatory kwantowe, pamięci kwantowe do komunikacji kwantowej i komputery kwantowe. Najbliżej wprowadzenia na rynek jest technologia czujników kwantowych, zwłaszcza mierzących grawitację, czas, obroty i pole magnetyczne.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Czujniki kwantowe, zimne atomy, technologie kwantowe, geofizyka, grawitacja, czujniki
Numer rekordu: 182750 / Ostatnia aktualizacja: 2016-05-12
Dziedzina: Technologie przemysłowe