NASA 正開發首個太空量子感測器，極高精度測量重力最小變化

NASA 正在建造第一個放在太空的量子感測器，這個手提箱大小設備將揭開地球下方隱藏的水、石油資源，甚至「透視」地下山脈。

地球重力並非恆定不變，而是會隨著地球質量變化跟著微妙起伏，板塊構造活動、冰川崩解、含水層排水等地質過程都能略微推動另一個區域的重力，影響導航系統、自然資源測繪。對我們來說，這些變化難以察覺，但對超靈敏儀器來說不是，只要藉助正確感測器，科學家就可以利用重力「看到」地球表面下方隱藏的物體。

NASA 噴射推進實驗室（JPL）與其他機構正在開發 QGGPf（Quantum Gravity Gradiometer Pathfinder）計畫。顧名思義，QGGPf 是種重力梯度計（測量一個物體的加速度與另一個附近物體的加速度），但與舊型重力梯度計不同，QGGPF 使用量子物理確保可重複性和精度。

QGGPf 將使用冷卻到略高於絕對零度的銣原子從太空進行測量，原子下落速度越快表明該位置重力更強，比較兩團原子雲加速度差異能幫助科學家繪製地球重力場細微差別，並分辨含水層、礦物質礦床等地下特徵。

這一系列新穎設備基於一種稱為 ATOM 干涉測量法技術，研究人員正在完善該技術以使其更準確耐用，預計 10 年內啟動 QGGPf 任務。

• NASA developing 1st-ever space-based quantum sensor for gravity measurements
• NASA Aims to Fly First Quantum Sensor for Gravity Measurements
• NASA Wants to Track Earth’s Gravity With a Cloud of Floating Atoms in Space

（首圖來源：NASA）