量子重力仪登上世界屋脊
把高精度的量子重力仪架上世界屋脊,这是由林强教授带领的量子精密测量团队的心愿。近日,这一心愿得偿。由浙江工业大学、浙江大学、杭州市西湖区天道量子科学技术研究院等单位联合研制、杭州微伽量子科技有限公司生产的量子重力仪交付西藏自治区地震局拉萨地震中心站,开始正常运行。量子绝对重力仪成功登上了世界屋脊,这表明我国已经具备在高原高寒地区开展长期连续绝对重力监测的能力,为我国的地震预报、地球科学研究领域创新了研究手段。
敢啃世界屋脊的“硬骨头”
青藏高原是中国最大、世界海拔最高的高原,被称为“世界屋脊”,因其海拔高、气温低、地势险峻、地形复杂等恶劣的自然环境,向来是科学研究和地质考察的“硬骨头”。
拉萨地震监测中心站位于拉萨市北郊距市区4千米,海拔高度3789米,是参与国际地震资料交换的地震台,为中国地震局I类地震基准台站。本次杭州微伽量子科技有限公司交付台站的MGAG量子绝对重力仪,属于中国地震局2024年巨灾防范工程项目。仪器产品于10月底运抵拉萨安装后,在高原极端环境下已经稳定工作1个多月,连续运行率100%,数据连续稳定性优于3μGal。这背后离不开科研、生产和外场测试团队的不懈努力。
打开地球科学研究的新视角
助力地震研究:能够实时监测地下固态和熔融态岩石的结构和密度变化,对于地震的预测和研究具有重要意义。通过长期观测重力场的微小波动,有望捕捉到地震前的一些先兆信息,为地震预警和防灾减灾提供宝贵的时间和依据。
精确探测地壳运动:青藏高原是地壳运动最为活跃的地区之一,通过量子重力仪可以精确测量该地区的重力变化,进而深入了解地壳的升降、板块的碰撞与挤压等地质过程,为研究青藏高原的形成与演化提供了全新的高精度数据支持。
精准定位矿产资源:地下矿产资源的分布会引起地球重力场的局部变化,量子重力仪凭借其高精度的测量能力,可以更准确地探测到这些微小变化,从而为矿产资源的勘探提供更精准的定位,帮助我们更高效地发现潜在的矿产资源,减少勘探成本和盲目性。
水资源调查新途径:创新青藏高原地区的水资源调查方式,通过测量重力场变化来推断地下水的储量和分布情况,为合理开发和利用水资源提供科学依据,尤其在解决高海拔地区的水资源短缺问题方面具有潜在的应用前景。
推动我国量子科技的产业化发展
“以前有一些进口重力仪到过拉萨中心站测试,很难适应高原环境,不能正常工作。”拉萨地震台站工作人员表示,“如今我国自主研发和生产的国产仪器的表现令人欣慰。”
“杭州微伽生产的MGAG型量子绝对重力仪在世界屋脊上的成功应用,充分体现了我国在量子重力仪技术方面的先进性、可靠性。”巨灾防范工程项目相关负责人表示,“在高原环境下所积累的经验和数据,将有助于进一步改进和完善量子重力仪产品的性能,推动量子科技不断进步。”
此次成果将为我国量子技术在相关产业的应用推广起到示范作用,吸引更多的科研力量和企业投入到量子精密测量领域。下一步,研究团队将以科技创新驱动产业变革,推动量子关键核心技术与国家战略性新兴产业领域的深度融合,培育壮大地震研究、地质测绘、资源勘探等未来产业,加快形成新质生产力。