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量子冷原子传感器有望用于地下能源探测

编译者:Precisionatom 2020发布时间:2020-12-30点击量:1412 来源栏目:领域要闻

2020年8月10日,英国量子技术中心传感器和计时(UK Quantum Technology Hub Sensors and Timing)发布新闻称,量子冷原子传感器专家正在一个新项目中深入地下,该项目旨在在恶劣的地下井孔环境中利用量子重力传感技术。

由Innovate UK资助的Gravity Delve项目将由伯明翰大学和Nemein Ltd.领导的UK Quantum Technology Hub Sensors and Timing的学者汇聚一堂,旨在研究与使用量子重力传感器相关的收益和挑战下钻孔。

基于原子干涉技术的量子重力传感器已经被开发用于石油和天然气领域。设计为在表面上运行的量子冷原子传感器将能够比任何现有技术更好地检测和监视地下物体。但是,迄今为止,人们对井眼可部署的量子重力传感器所具有的好处几乎没有关注。Gravity Delve致力于解决这个问题。

Nemein正在开发主要用于能量收集和环境传感的钻孔部署设备。这项新技术将使伯明翰大学开发的量子传感器能够脱离实验室进入极端恶劣的井下环境。

伯明翰大学的Jamie Vovrosh博士是该项目的技术主管。他说:“该项目使我们有机会研究在新应用中使用量子冷原子传感器的非凡性能,并有可能为实现未来的经济和社会效益开辟道路。”

该项目要研究的钻孔应用将包括碳捕获和封存(CCS)以及碳氢化合物和地热储层。用于储层优化的现有技术包括常规的微重力、电和核测井。但是,这些技术受到灵敏度、分辨率和成本的限制。Gravity Delve正在研究一种与商业相关的量子设备如何替代或增强现有技术,以优化CCS储层,最大程度地减少碳氢化合物开采对环境的影响,并增强从化石燃料向可再生能源(例如地热)的过渡。该项目将为创新的井孔量子冷原子重力传感器以及相关的恶劣环境包装和辅助设备开发设计。

该项目将建立在伯明翰大学已经在冷原子重力传感器上进行的工作的基础上,该工作已由大学的学者及其合作者撰写的《自然评论物理》(Bongs,K.,Holynski,M.,Vovrosh,J.等。将原子干涉量子传感器从实验室应用于实际应用。Nat Rev Phys 1,731–739(2019)。https://doi.org/10.1038/s42254-019-0117-4)中进行了评论。尽管重力感应已经在包括石油和矿产勘探在内的许多应用中使用,但是一旦开发出基于原子干涉仪的技术,有望降低SWAP [尺寸、重量和功率],并具有更高的灵敏度和更快的测量时间。

Nemein联合创始人Lawrence Till先生说:“ Gravity Delve不仅是一个优化CCS和钻孔能量提取的项目。作为一个相关的项目,它非常重要,它证明了昆腾技术可以部署在现实世界中最严酷的环境中,并为环境带来切实的好处。”

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