英國《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站8月22日報道稱，中國科學(xué)家取得一項突破性進(jìn)展--即一種用于測量磁場的量子裝置所實現(xiàn)的重大性能提升。

磁力儀自二戰(zhàn)以來就被用于探測潛艇。它們之所以有這種能力，是因為能夠測量地球磁場的異常--比如一塊巨大的金屬所導(dǎo)致的磁場異常。

但是，當(dāng)今的裝置只能探測到距離相當(dāng)近的潛艇，因此往往是在潛艇被聲吶系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)后，才用這種裝置進(jìn)行追蹤。

超導(dǎo)修正

如果你有一臺基于超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID)的磁力儀，那么你就能擴(kuò)大探測范圍。超導(dǎo)磁力儀是極其敏感的，但它們的前途僅限于實驗室。在真實世界中，它們很快就會被背景噪音打敗，哪怕是像遙遠(yuǎn)的太陽風(fēng)暴所導(dǎo)致的地球磁場變化那樣微小的變化也應(yīng)付不了。

鑒于靈敏程度如此之高，你可以打消把這種傳感器裝在飛機(jī)上的想法了。美國海軍已經(jīng)放棄超導(dǎo)磁力儀方面的研究，以便追求靈敏度不那么高、但更加成熟的技術(shù)。

由中國科學(xué)院的科學(xué)家們制造的新型磁力儀使用的不是一臺SQUID、而是SQUID陣列。他們的思路是，通過比較各臺儀器的讀數(shù)，研究人員就能抵消運(yùn)動所導(dǎo)致的額外人為信號。研究磁傳感器的帝國理工學(xué)院的戴維·卡普林說，這"將與一種反潛戰(zhàn)裝置有關(guān)"。

該項研究成果指向一種機(jī)載裝置，它可以從數(shù)公里以外、而不是僅僅數(shù)百米以外探測到潛艇。這對北約潛艇而言將是災(zāi)難性的。經(jīng)過訓(xùn)練，它們可以比以往更安靜地游弋，利用的智能技術(shù)可以使它們免于被聽到或是被聲吶發(fā)現(xiàn)。但是它們的磁場特征要難以清除得多。

噪聲問題

中國會在不久以后就擁有世界上靈敏度最高的潛艇探測器嗎?目前還沒有西方國家的海軍擁有SQUID探測器。

研究人員估計，一部這種類型的SQUID磁力儀可以在6公里開外的地方就發(fā)現(xiàn)一艘潛艇，而卡普林說，如果消音做得更好的話，探測范圍還要比這大得多。

并非所有人都相信中國的磁力儀已經(jīng)做好部署準(zhǔn)備了。澳大利亞政府的研究機(jī)構(gòu)--聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)--的凱茜·福利說，把SQUID變?yōu)闈撏ЙC手還面臨若干難題，比如處理背景磁噪聲的問題。目前還沒有人能解決所有這些問題，不過她說中國的進(jìn)展速度意味著他們很可能會首先成功。

SQUID僅是中國過去幾年升級其反潛能力的若干手段之一。"水下長城"(由一系列浸沒式傳感器、浮標(biāo)和無人潛艇組成)已經(jīng)接近部署完成。這一項目將幫助中國擴(kuò)大近海監(jiān)視范圍。

今年早些時候，北京起草了新法律，要求任何外國潛艇在進(jìn)入中國領(lǐng)海之前都必須獲得批準(zhǔn)，而一旦進(jìn)入中國領(lǐng)海，必須浮出水面并展示其國旗。福利說:"中國人能讓這些系統(tǒng)在空中或水下運(yùn)動時可靠地運(yùn)行嗎?我們將密切關(guān)注他們的進(jìn)展。"

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