Kvantni gradiometar. NASA i Jet Propolsion Laboratory (JPL) razvijaju tehnologiju za mjerenje polja ubrzanja sile teže u području kvantne fizike. Prema dosadašnjim procjenama vjeruju da ju mogu razviti za manje od pet godina. Osnovni princip kvantnog gradiometra je da koristi dva atomskog gravimetra na poznatim udaljenostima, a razlika ubrzanja sile teže atomskih gravimetara i njihova udaljenost daju gradijent. Za trodimenzionalna mjerenja treba postaviti po dva gravimetra na svakoj od tri koordinatne osi te se dobiva prostorni troosni gradiometar. Senzor je zasnovan na magneto-optičkoj tehnici kojom se manipuliraju kvantna stanja atoma.

Godine 2001. su fizičari Eric A. Cornell (Joint Institute for Laboratory Astrophysics, University of Colorado), Wolfgang Ketterle (Massachusetts Institute of Technology) i Carl E. Wieman (Joint Institute for Laboratory Astrophysics and Department of Physics University of Colorado) dobili Nobelovu nagradu za fundamentalna istraživanja svojstava Bose-Einstein kondenzata (BEK). To je ekstremno stanje materije u kojem su atomi hlađeni gotovo do nekoliko nanokelvina iznad apsolutne nule i gotovo da miruju. Takovo stanje materije ne postoji u prirodi. Prije njih su atomsko hlađenje predložili 1975. godine T. W. Hänsch i A. L. Schawlow. Osnovni princip je izmjena momenata između foton i atoma. Smanjenje brzine atoma, a time i hlađenje atoma se postiže bombardiranjem drugim česticama fotona suprotno od njegovog gibanja. Nobelovi laureati su unaprijedili postupak i dobili znatno niže temperature. Važan moment u tehnologiji senzora je da se oblak ohlađenih atoma mora održavati na okupu. To se postiže kombinacijom laserskih zraka i magnetskog polja u magnetsko-optičkoj klopci (Magneto-Optical Trap, MOT). Manipuliraju se pojedini atomi unutar MOTa koji se izdvajaju i koriste kao mjerni senzori. Zbog prepoznatog potencijala primjene Bosse-Einsteinov kondenzata u tehnologiji senzora danas se oko 20 instituta bavi izučavanjem njegovih fundamentalnih kvantnih svojstava. Osim primjena Bose-Einstein kondenzata u mjerenju fundamentalnih prirodnih fenomena, očekuje se njegova brza primjena u litografiji, nanotehnologiji i holografiji.

Ove nove spoznaje i ovladavanje tehnologijom hlađenja atoma je utjecalo na razvoj konstrukcije atomskog interferometra kao osnove senzora kvantnog gradiometra. U JPL su fokusirali svoj rad na izradu atomskog interferometra primjenom BEK tehnologije. Izrađuje se laboratorijski prototip za satelitsku primjenu. U planu je eksperimentalno mjerenje u space shuttle letjelici. Očekuje se da će kvantni gradiometri biti milion puta osjetljiviji od trenutno postojećih gradiometara. Biti će moguće modelirati podzemne mase na osnovu satelitskoh mjerenja. Oni će omogućiti detaljne 3D modele polja ubrzanja sile teže i studiju unutrašnjosti Zemlje.
Zbog svoje osjetljivosti i gibanja sa satelitom, kvantni gradiometar primijenjen u satelitskoj misiji će biti vrlo pogodna za modeliranje dinamičkih fenomena polja ubrzanja sile teže.

Ovo je sljedeća generacija tehnologije senzora koja će nakon satelitskih misja CHEMP, GEACE i GOCE definirati nove standarde modeliranja polja u brzanja sile teže. Od ove tehnologije se očekuje poboljšano dobivanje fundamentalnih fizikalnih konstanti. Pojavom kvantnog gradiometra bi se mogli dobiti mjerenja za čiju interpretaciju Newtonova mehanika neće bila dovoljno egzaktna (kvantna geodezija).

Više o kvantnom gradiometru može se naći u:
   - Yurtsever U. (2002): Interferometry with Entangled Atoms. arXiv:quant-ph/0102006 v2, 14 Mar 2002.
   - Yu, N., J. M. Kohel, L. Romas, L. Maleki: Quantum Gravity Gradiometer Sensor for Earth Science Applications.

Početna stranica