科技日報記者 劉霞

美國國家航空航天局的冷原子實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)利用原子干涉儀等量子傳感工具，成功測量了國際空間站的細(xì)微振動。這是科學(xué)家首次使用超冷原子檢測太空環(huán)境的變化。相關(guān)論文發(fā)表于13日出版的《自然·通訊》雜志。

國際空間站上安裝的原子干涉儀。圖片來源：《自然·通訊》雜志

原子干涉儀可精確測量重力、磁場和其他力。科學(xué)家一直在地球上利用該傳感器研究重力的基本性質(zhì)，促進(jìn)了飛機(jī)和船舶導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展。他們也渴望在太空中應(yīng)用該技術(shù)，因?yàn)樘盏奈⒅亓Νh(huán)境可延長測量時間，并獲得更高靈敏度。但原子干涉儀此前無法單獨(dú)在太空長時間運(yùn)行，在最新研究中，冷原子實(shí)驗(yàn)室的原子干涉儀做到了這一點(diǎn)。

2018年，冷原子實(shí)驗(yàn)室進(jìn)駐國際空間站?？茖W(xué)家希望將其長期置于低地球軌道的微重力環(huán)境，通過相關(guān)研究推進(jìn)量子科學(xué)發(fā)展。該實(shí)驗(yàn)室能將原子冷卻到幾乎絕對零度。在此溫度下，一些原子會形成玻色—愛因斯坦凝聚態(tài)（BEC）。在BEC下的原子處于相同量子態(tài)，其微觀量子特性會變得宏觀，更便于科學(xué)家開展相關(guān)研究。在微重力環(huán)境下，BEC可以達(dá)到更低溫度并存在更長時間，為科學(xué)家提供了更多研究機(jī)會。其中的原子干涉儀是利用原子的量子特性進(jìn)行精確測量的傳感器之一。

研究人員表示，對引力進(jìn)行精確測量可提供更多關(guān)于暗物質(zhì)和暗能量本質(zhì)的信息。原子干涉儀也可利用全新方式檢驗(yàn)愛因斯坦的廣義相對論。