Page 10 - 量子加密—— 守護物聯網世代安全
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度儀的研究團隊，因為他們曾經在 現實世界的地表下1公尺處找到一 個埋在戶外的隧道。因此，該研究 團隊聲稱贏得了一場將該技術帶出 實 驗 室 的 國 際「 競 賽 」。
為什麼還得關心這個問題?透 過測量地球引力場的微小變化，可 能取得關於地下的有用資訊。這可 以用於一系列的應用，包括礦物和 資源探勘、含水層、地質測繪、土 木工程和考古學等。
圖3:該系統有一個主感測器頭端，以及用於雷射與控制系統的外罩，雷射系統則顯示所使用的兩種 拉曼(Raman)光束傳輸模式，用箭頭代表輸入到艙室的光束。而干涉儀的輸出是經由測量兩個超精細 基態的原子狀態來讀取的，使用沿中心軸傳遞的螢光脈衝，其原子散射的光被光電二極體擷取。
(資料來源:University of Birmingham UK)
圖4:在現場的單元中，主感測頭端位於藍色圓柱體中，重量為75公斤。它連接至一個飛行箱，內含 雷射和控制系統，其上放置一個副箱;這些箱子的總重量約為250公斤。該系統在一個AC插座上運 作，所需電力約800W，並有一個內部電池作為短期備用。 (資料來源:University of Birmingham UK)
在您曾經設計過的感測系統 專案中，是否遇過其挑戰並不在 於提高精度，而是必須大幅減少 重量、尺寸和成本?或者，您是否 曾經需要感測一個「顯而易見」的 物理變數，但其所需的精度卻讓設 計成為重大挑戰?
該感測器使用量子物理學原 理檢測微重力的變化，該原理主 要根據次分子級的操作特性。該感 測器建立了兩個超冷銣原子的「雲 端」，並以沙漏的配置保存在獨立 的磁光陷阱中(圖3)。不同的雲端 之間是以比另一個高1公尺的相對 位置交錯，然後在同時被釋放之 前先行冷卻至毫開爾文(mKelvin) 的溫度，在這一點上，雲在真空艙 中成為自由落體。
但這僅是複雜序列的開始。 在自由落體過程中，一連串的反傳 播雷射脈衝被發射到雲層中，以形 成兩個原子干涉儀，分別可用於測 量由於重力所引起的部份加速度。 兩個雲層之間的重力差異透過減去 實驗的結果而取得。
為了大幅減少一些誤差源，該 設計採用類似電路與感測器技術 的方法，讓不可避免的誤差相互抵 消--想想惠斯通(Wheatstone) 電橋或與其搭配之放大器中的追 蹤電阻。在此，如振動等雜訊則是 兩個原子干涉儀的共同點，被移 除與減去則代表來自垂直面的錯 位涉及雲對，能讓傾斜錯位的敏
感性降低。 為了證明該感測器對重力製圖
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的適用性，研究團隊在大學校園的 一條道路下發現了一個2×2公尺的 公共隧道。他們確定了隧道中心的 水平位置，精度為0.19公尺，深度 約為2公尺。
