6月15日,2020年度浙江省科学技术奖励大会在杭州举行,重点实验室林强教授团队牵头完成的“基于冷原子干涉的重力精密测量技术应用”成果获得了2020年浙江省技术发明奖一等奖。
林强教授
用激光冷却方法将铷原子冷却到接近绝对零度的超低温度,原子将体现出本身固有的波动特性。基于这种波动特性,可以从冷原子的物质波干涉中精确地测量重力加速度等信息。长期以来,我国在绝对重力测量领域依赖进口光学干涉型重力仪,制约了我国相关领域的发展。冷原子干涉型重力仪具有更高的测量精度,是新一代精密测量仪器的典型代表。
冷原子干涉型重力仪工作原理
重点实验室林强教授团队研制的ZAG型量子绝对重力仪
由林强教授领衔的“量子精密测量”创新团队深耕量子精密测量领域近20年,先后承担了国家“863”、“973”、重点研发计划、国家自然科学基金重大科学仪器研制项目、重点项目等重大科研课题的研究工作,历经了原子干涉理论研究、实验室原理验证、重力仪和重力梯度仪样机研制、可移动式绝对重力仪、小型化冷原子干涉型绝对重力仪等研究阶段。团队以高精度重力测量仪器为突破点,打造了完整的量子精密测量技术研究和产业化链条,研制的高精度量子重力仪测量精度已达到10微伽水平,创造了多项“第一”。
团队研制的高精度小型量子重力仪正在中国计量科学院参加国际重力仪关键比对
2020年,仪器应用研究团队使用量子绝对重力仪完成海洋重力测量是全球第二个具备此能力的团队
团队研制了我国首型参加国际绝对重力仪关键比对的冷原子干涉型重力仪,至今保持着参加国内外绝对重力仪比对次数最多的纪录;团队与国家和浙江省地震局等单位合作,在地震监测、重力场标定等领域实现新型重力仪应用,是我国首型获得计量部门校准证书的冷原子干涉型重力仪,并牵头负责起草冷原子干涉型重力仪测量技术计量法规;2019-2020年,团队又在国内首次实现了基于冷原子干涉型重力仪的地质监测和海洋重力场测绘。这一重要成果的完成,消除了相关领域内的技术瓶颈,发挥了可观的社会和经济效益。本次获奖成果经中国地球物理学会组织鉴定,已达到国际先进技术水平,并入选了“2019年中国地质科技十大进展”。
团队应用量子重力仪对杭州某水库进行重力关键参数测量
重点实验室以“做精理科”的思想为导向,结合自身的理科基础研究和工程技术应用能力,将量子精密测量技术的理论和应用技术研究作为独具特色的理—工融合学科发展方向,打造了浙江省量子精密测量重点实验室和浙江省量子精密测量协同创新中心等省级科研创新平台,在相关研究领域取得多项里程碑式进展。此次获奖成果是在协同创新中心及重点实验室组织框架下,联合浙江大学、杭州微伽科技有限公司等单位,充分发挥各参与单位优势和特长,体现协同优势、探索产研结合的重要突破,对继续推动我省及国内相关领域的产研融合、带动精密仪器行业上下游升级具有重要意义。
林强教授团队