重力加速度配资在线机构论坛，人们每天都在感受。但鲜有人知的是，它一直在以极小的幅度进行变化，小到1微伽——只有地球重力加速度的十亿分之一，测出这种变化，就有望读懂地球的秘密。
在航空工业计量所重点实验室，一台银白色的仪器正安静运转。柱状腔体里，一团原子云被激光冷却到极低温度后被上抛下落，三束激光将其物质波分束、反转、合束，干涉条纹中的相位移动，就可推算出被测点的重力加速度值。这台仪器，正是中国航空工业集团自主研制的量子重力仪。如果把它比作一座地球体检中心，那么真空腔则是安静的检查床，激光和原子分别是医生的手电和听诊器，体检报告最终显示出的就是所测地球之处的重力加速度值。
航空工业集团量子重力仪研制团队带头人高亮说：“量子测量技术是世界性前沿技术，就像没有路标的无人区，方向得自己一点点摸索，路要自己一步步走。”从技术原理验证，到填补我国机载绝对重力测量技术空白，再到服务国家巨灾防范工程项目，这条路，航空工业集团量子重力仪研制团队已经走了15年。
从艰难俘获原子云
到突破业界瓶颈
2014年，研制团队的量子精密测量研究仍处于原理样机研制阶段，核心研发小组只有三个人。航空工业集团量子重力仪研制团队技术主管陈慧记得，最早的实验室是一间没有窗户的暗室，“外面是白天还是黑夜，完全分不清。每天都觉得快成功了，但第二天又得从零查起。”她坦言，“那段时间，根本不知道到底是某个参数差了一点，还是整条技术路线都要推倒重来。”
年底的一个凌晨，激光器频率始终锁不稳，反复调试后，屏幕突然亮起一团荧光——是原子云被成功陷俘了！“这团荧光一点点变大、缩小，扩散又收回来，像是一个戴着枷锁的舞者，被我们降伏了。”陈慧回忆，“虽然这团原子云只是万里长征的第一步，但它让我们确信，这条路走得通。”
“过去测重力用机械摆，用久了会磨损漂移，我们的冷原子方案采取了用原子本身当‘下落体’的办法，避免了机械磨损，长期稳定性更好。”高亮解读。
此后两年，试验、失败、调整、再验证。首台量子重力仪研制成功，灵敏度、准确度均达到预期。灵敏度越高，意味着仪器对微弱重力变化的“听力”越好，准确度越高，则测出的绝对重力值越接近真值。对一台刚走出实验室的量子重力仪而言，这代表着它已经具备了“听懂大地”的基本能力。
这台仪器更重要的价值，在于另一个维度的突破——小型化。在业界，高精度与小体积“不兼容”是一道公认的难题。地震监测、资源勘探等工程应用领域需要大规模布设测量点，因此仪器必须足够便携化、经济化，才能适配广泛的需求场景。
2023年，研制团队通过迷宫式光路一体化设计等创新手段，将原本几乎塞满实验室的光学系统不断压缩集成，研制出了当时国际上已公开技术范围内，同精度级别中体积最小的探头，一只约20升大小。
“现在，这型台站/流动式量子重力仪，单人背着就能上高原、下矿洞，成本也在逐步降低，符合大规模布设的要求。”高亮介绍，这型设备还成功入选了国务院国资委《中央企业科技创新成果推荐目录》。
攻克“过山车上绣花”
填补我国机载绝对重力测量技术空白
面向机载重力快速测量需求，研制团队迎来了一场硬仗——研制动态量子重力仪。
飞机高速飞行，机舱持续振动，导致仪器测到的信号里，同时混杂着地球重力加速度和飞机自身的运动加速度。高亮形容：“在颠簸的机舱里维持原子干涉，如同在过山车上绣花，还要针针落在相应的位置。”
没有现成经验，就逐一摸索技术路径。
——把光学元件“折叠”进更小空间以抗振
——把激光重新锁定的时间进一步压缩
——把信号从噪声中提取出来
——对高动态相位噪声进行实时校正
2023年底，四条路径全部打通，研制节点得以大幅度推进。
回忆起2024年初的首飞验证，高亮记忆犹新。当天只有两名技术人员可随一架小型固定翼民用飞机升空，其他人都在地面静静等待空中传回的消息。当“有信号”三个字从机上传来，地面控制室没有呐喊与欢呼，而是“大家都微笑着用眼神彼此致意，成了！”
这次飞行验证，是我国首次量子绝对重力测量机载飞行验证，也填补了我国机载绝对重力测量技术空白。
翻译大地的“方言”
打破国外地震监测设备垄断
技术的最终归宿在应用。
地壳活动、地下水位变化、岩层密度异常，都会引起重力场的细微变化。在福建莆田地震台和山东地震台，来自航空工业计量所的量子重力仪正在持续运行，聆听脚下大地的“呼吸”。
“量子重力仪能在灾害发生前捕捉到异常信号。”陈慧形象地描述，“其实，山、海、矿脉，都在用重力说话。我们做的，是把这套‘大地的方言’，翻译成国家需要的语言。”
面向国家巨灾防范需求，当前，该型量子重力仪已成功中标并服务国家巨灾防范工程项目，在我国多地投入使用，打破了国外地震监测设备的垄断。
2026年，“十五五”规划纲要作出推动量子科技等成为新的经济增长点的具体部署。
“为什么坚持搞量子？”航空工业集团量子重力仪研制团队技术指导李响直言，“因为国际计量体系正迎来颠覆性的量子化变革，七个基本量的定义都建立在量子效应之上。率先掌握量子计量，方能掌握未来测量的基准权。”
计量所的科研楼里，醒目悬挂着聂荣臻元帅1983年作出的指示——科技要发展，计量须先行。
从那间没有窗户的实验室，到颠簸的机舱，再到今天世界量子技术前沿的无人区，航空工业集团量子重力仪研制团队仍在不断为航空人勇攀高峰的坐标，添上更精密的量子刻度。面向未来，他们将秉承精准、严谨、求实、创新的“铸尺量天”文化，一张蓝图绘到底，继续朝着以硬核实力筑牢国家量子精密测量底座的目标阔步疾行。
记者手记：
到计量所采访的那天，高亮先带着我去量子重力仪所在的几个实验室转了一圈。几乎每个实验室都异常安静，只有低低的仪器运转声和科研人员轻轻敲击键盘的声响。
这使得我在采访结束前问出了一个有点唐突的问题：“这样的工作坚持做十几年，会枯燥吗？”
“量子重力仪项目启动之初，在当时很多人眼里是一件很远的事。”高亮笑眯眯地回答，“科研很多时候做的是‘潜绩’，短期很难看见产出。但航空工业在量子精密测量领域需要自己的底牌，这张底牌不能等到要用的时候才开始做。这种前沿需求带来的‘位置感’，让漫长周期里的枯燥变得可以承受。”
陈慧则翻出手机里的一张照片给我看，是她年初在党史馆拍下的，上面写着：“每一代人都有每一代人的长征路，每一代人都要走好自己的长征路。”她说，“当时看到这句话，触动特别大。量子测量这条路也是一样，也是当下注定要走的科技长征路，需要我们这一代人一步一个脚印，并且坚定地走下去。”
原来，他们所谓的不枯燥，不是因为有趣，而是因为他们心里装的不只是一台仪器。外人看见的是一块屏幕、一个人日复一日地坚守，但他们清楚，自己守的是国家战略性重力数据的“底座”，这个“底座”早一天建成，就早一天有底。
采访结束往外走，科研楼里依旧安静。“科技要发展，计量须先行”的大标语下，航空人往来穿梭。这种安静，或许就是“潜绩”最真实的样子。没有掌声，也少有人看见，但那些日复一日校准过的刻度，已经留在国家需要的地方。
旗开网提示：文章来自网络，不代表本站观点。
相关文章
热点资讯
