การวัดอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม

การวัดอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม   เทคโนโลยีขั้นปัจจุบัน: เครื่องวัดค่าสัมบูรณ์ของอัตราเร่งจากแรงโน้มถ่วงที่มีความแม่นยำสูงล้ำสำหรับงานภาคพื้นดิน  การวัดการแทรกสอดเชิงควอนตัมอาศัยการสอดคล้องกันของสถานะทับซ้อน โดยเมื่อส่วนที่กระทำการแทรกสอดนั้นเป็นอะตอมเย็นแทนที่จะเป็นแสง การควบคู่ที่แข็งแรงกับสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากสภาพการเกิดขั้ว โมเมนต์แม่เหล็ก และ  ภาคตัดขวางการกระเจิง ที่ให้ค่าสูงของอะตอมเย็น ทำให้ได้มาซึ่งเครื่องมือวัดที่มีความไวและความแม่นยำที่ดีที่สุดในปัจจุบัน   การเกษตรและการจัดการอาหาร   การบริหารจัดการน้ำ   ความพร้อมใช้ของน้ำที่ใช้ได้ ทั้งน้ำผิวดินและน้ำบาดาลมีความสำคัญเชิงกลยุทธ์สำหรับวิสาหกิจของกองทัพทุกระดับ การดำเนินการทางทหารที่ประสบความสำเร็จนั้นเกี่ยวข้องกับการจัดหาน้ำที่เพียงพอให้กับทหารและสัตว์ที่เกี่ยวข้องในพื้นที่ซึ่งเกี่ยวข้องกับสิทธิการใช้น้ำของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียและเทคโนโลยีการตรวจจับใหม่เพื่อวางแผนการจัดการน้ำที่แม่นยำยิ่งขึ้น   เทคโนโลยีควอนตัม: อะตอมรูบิเดียม-85 ที่ถูกทำความเย็นด้วยเลเซอร์ถูกปล่อยให้ตกอิสระในระบบสุญญากาศระดับสูงในเวลาเดียวกับที่ห้วงรามานสองโฟตอนทำการแยก สลับสถานะและรวมกลุ่มอะตอมเข้าด้วยกันใหม่ ณ หน้าต่างสังเกตุการณ์สุดท้าย ฟังก์ชันคลื่นของสองเส้นทางที่แยกจากกันจะเกิดการแทรกสอดและประชากรในสถานะพื้นและสถานะพื้นกึ่งเสถียรจะถูกวัด  หลังจากการทดลองซ้ำๆหลายครั้งก็จะได้รับค่าสัมบูรณ์ของอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกผ่านการเฉลี่ยทางสถิติออกมาและสามารถสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงของค่า g ที่สัมพันธ์กับการแกว่งของระดับน้ำ  ความแม่นยำที่ต้องการเพื่อประกันอนาคตของการเกษตรแห่งชาติอยู่ที่ค่าประมาณ 5×10-8 เท่าของค่า g   ผลกระทบทางตรงต่อสังคม: พลวัตของระดับน้ำผิวดินและใต้ดิน ระดับน้ำผิวดินทั่วโลก การจัดการน้ำดื่ม ความมั่นคงของกองทัพบก การจัดการความขัดแย้งเรื่องน้ำในระยะสั้น และการรักษาสันติภาพ   การใช้ประโยชน์อื่น ๆ: ลดความยากจน เพิ่มรายได้ และปรับปรุงความมั่นคงด้านอาหาร การจัดการน้ำในระยะยาว ความร่วมมือระหว่างนักวิชาการ วิศวกรโยธา วิศวกรรมอุทกวิทยา และกระทรวงเกษตรและสหกรณ์   เทคโนโลยีควอนตัมทางเลือก: –   ระบบสนับสนุน: –     ภาพที่ 8 (ซ้าย) ผู้เชี่ยวชาญด้านการบำบัดน้ำของกองทัพบก (ขวา) ภาพ 3 มิติเสมือนจริงของร่องรอยพื้นผิวของโครงสร้างรองรับน้ำ อ้างอิง: https://www.operationmilitarykids.org/army-water-treatment-specialist-mos-92w/   https://undergrounddetection.co.za/equipment-and-working-methods/detection-of-underground-water/   การประยุกต์ใช้งานวิศวกรรมโยธา   ลดปริมาณงานภาคถนนด้านสาธารณูปโภค   การตรวจจับความโน้มถ่วงให้รายละเอียดของภาพใต้ดินที่ไม่เคยมีมาก่อน  ตำแหน่งที่แม่นยำของสินทรัพย์ใต้ดินจะช่วยลดต้นทุนให้กับการปิดถนน  และด้วยเหตุนี้การจราจรจึงล่าช้าเนื่องจากงานสาธารณูปโภคบนท้องถนนในประเทศไทย  ซึ่งมีมูลค่าเทียบเท่ากับงานหลายพันล้านดอลล่าสหรัฐหรือหลายล้านวันต่อปี   เทคโนโลยีควอนตัม: อะตอมรูบิเดียม-85 ที่ถูกทำความเย็นด้วยเลเซอร์ถูกปล่อยให้ตกอิสระในระบบสุญญากาศระดับสูงในเวลาเดียวกับที่ห้วงรามานสองโฟตอนทำการแยก สลับสถานะและรวมกลุ่มอะตอมเข้าด้วยกันใหม่ ณ หน้าต่างสังเกตุการณ์สุดท้าย ฟังก์ชันคลื่นของสองเส้นทางที่แยกจากกันจะเกิดการแทรกสอดและประชากรในสถานะพื้นและสถานะพื้นกึ่งเสถียรจะถูกวัด  หลังจากการทดลองซ้ำๆหลายครั้งก็จะได้รับค่าสัมบูรณ์ของอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกผ่านการเฉลี่ยทางสถิติออกมาและสามารถสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงของค่า g ที่สัมพันธ์กับการแกว่งของระดับน้ำ  ความแม่นยำที่ต้องการเพื่อแสดงภาพใต้ดินอยู่ที่ค่าประมาณ 1×10-7 เท่าของค่า g   ผลกระทบทางตรงต่อสังคม: หลุมยุบ ระบบเคลือข่ายท่อส่งน้ำ สายส่งกำลังไฟฟ้าใต้ดิน และทางแคบและลึกเข้าสู่เหมือง   การใช้ประโยชน์อื่น ๆ: การคาดการณ์ความอันตรายใต้ผิวดิน  ความร่วมมือระหว่างนักวิชาการกับกระทรวงคมนาคม   เทคโนโลยีควอนตัมทางเลือก: –   ระบบสนับสนุน: –     ภาพที่ 9 การบุกรุกถนนในประเทศไทยอาจทำให้สูญเสียงานนับพันล้านเหรียญสหรัฐหรือล้านวันต่อปี อ้างอิง: https://mgronline.com/local/detail/9580000075376   สถานที่ก่อสร้างและการขุด   เทคโนโลยีควอนตัม: อะตอมรูบิเดียม-85 ที่ถูกทำความเย็นด้วยเลเซอร์ถูกปล่อยให้ตกอิสระในระบบสุญญากาศระดับสูงในเวลาเดียวกับที่ห้วงรามานสองโฟตอนทำการแยก สลับสถานะและรวมกลุ่มอะตอมเข้าด้วยกันใหม่ ณ หน้าต่างสังเกตุการณ์สุดท้าย ฟังก์ชันคลื่นของสองเส้นทางที่แยกจากกันจะเกิดการแทรกสอดและประชากรในสถานะพื้นและสถานะพื้นกึ่งเสถียรจะถูกวัด  หลังจากการทดลองซ้ำๆหลายครั้งก็จะได้รับค่าสัมบูรณ์ของอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกผ่านการเฉลี่ยทางสถิติออกมาและสามารถสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงของค่า g ที่สัมพันธ์กับการแกว่งของระดับน้ำ  ความแม่นยำที่ต้องการสำหรับการสำรวจใต้ดินที่คุ้มค่าและความถูกต้องสูงอยู่ที่ค่าประมาณ 1×10-7 เท่าของค่า g   ผลกระทบทางตรงต่อสังคม: ลดต้นทุนโครงการ การเกินกำลัง และความเสี่ยง   การใช้ประโยชน์อื่น ๆ: ความร่วมมือระหว่างนักวิชาการกับกระทรวงคมนาคม   เทคโนโลยีควอนตัมทางเลือก: –   ระบบสนับสนุน: –     ภาพที่ 10 เมืองโรมันถูกค้นพบที่สถานที่ก่อสร้างรถไฟใต้ดินโซเฟีย อ้างอิง: https://euobserver.com/news/30625   การประยุกต์ใช้ในด้านธรณีฟิสิกส์   การทำแผนที่โลกทางอากาศด้วยเครื่องวัดระดับความแตกต่างของแรงโน้มถ่วงโลก   เทคโนโลยีควอนตัม: อะตอมเย็นด้วยเลเซอร์ชนิดรูบิเดียม-85 ถูกยิงขึ้นไปสำหรับการตกอย่างอิสระภายในระบบสุญญากาศระดับสูงในเวลาเดียวกับที่ห้วงแสงรามานนั้นทำการแบ่งแยกกลุ่มอะตอม สลับสถานะ และนำกลุ่มอะตอมกลับมารวมกันอีกครั้ง  ณ หน้าต่างสังเกตการณ์สุดท้าย ฟังก์ชันคลื่นของสองเส้นทางที่แยกจากกันได้กลับมาแทรกสอดกันและจำนวนอะตอมในสถานะพื้นกับสถานะพื้นกึ่งเสถียรจึงได้รับการตรวจวัด  หลังจากทำการทดลองเดิมซ้ำๆหลายครั้งก็จะสามารถดึงค่าสัมบูรณ์ของอัตราเร่งจากแรงโน้มถ่วงโลก (g) ที่ผ่านการเฉลี่ยทางสถิติออกมาและสามารถใช้เฝ้าสังเกตการเปลี่ยนแปลงของค่า g สัมพันธ์กับการแกว่งขึ้นลงของระดับน้ำ  ความแม่นยำที่ต้องการต่อการตรวจวัดอัตราเร่งจากแรงโน้มถ่วงโลกเพื่อทำการสร้าง “แผนที่โลก” ของทุกสรรพสิ่งใต้พิภพนั้นอยู่ที่ค่าประมาณ 2×10-9 เท่าของค่า g   ผลกระทบทางตรงต่อสังคม: “แผนที่กูเกิ้ล” ของทุกสรรพสิ่งใต้พื้นพิภพที่ระดับความละเอียดสูง   การใช้ประโยชน์อื่น ๆ: การวัดและการทำความเข้าใจแบบพลวัตในเรื่อง รูปทรงเรขาคณิตของลูกโลก  การวางตัวบนปริภูมิและสนามโน้มถ่วง เครือข่ายสังเกตการณ์ภูมิมาตรของโลก   เทคโนโลยีควอนตัมทางเลือก: –   ระบบสนับสนุน: –   *หมายเหตุ: Y. Bidel, et al., Absolute airborne gravimetry with a cold atom sensor,” J Geod 94, 20 (2020).     ภาพที่ 11 แบบจำลองที่ลองทำขึ้นมาแสดงให้เห็นเมืองลอนดอนบนแผนที่กูเกิ้ลที่ถูกรวมกับแผนที่ของสิ่งที่อยู่ด้านล่าง   อ้างอิง: https://www.google.com/maps/place/London,+UK/   การบรรเทาภัยพิบัติทางธรรมชาติ   เทคโนโลยีควอนตัม: สถานะควบแน่นโบส-ไอน์สไตน์แบบผลิตด้วยแสงเพียงอย่างเดียวถูกสร้างมาจากอะตอมรูบิเดียม-85 ที่ถูกทำความเย็นด้วยเลเซอร์  จะถูกปล่อยให้ตกอิสระในระบบสุญญากาศระดับสูงในเวลาเดียวกับที่ห้วงรามานสองโฟตอนทำการแยก สลับสถานะและรวมกลุ่มอะตอมเข้าด้วยกันใหม่ ณ หน้าต่างสังเกตุการณ์สุดท้าย ฟังก์ชันคลื่นของสองเส้นทางที่แยกจากกันจะเกิดการแทรกสอดและประชากรในสถานะพื้นและสถานะพื้นกึ่งเสถียรจะถูกวัด  หลังจากการทดลองซ้ำๆหลายครั้งก็จะได้รับค่าสัมบูรณ์ของอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของโลกผ่านการเฉลี่ยทางสถิติออกมาและสามารถสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงของค่า g ที่สัมพันธ์กับการแกว่งของระดับน้ำ  ความแม่นยำที่ต้องการเพื่อเป็นข้อมูลให้กับการพยากรณ์ภูมิอากาศด้วยความละเอียด 10 กิโลเมตร อยู่ที่ค่าประมาณ 1×10-9 เท่าของค่า g  ซึ่งกำลังมีการออกแบบดาวเทียมวงโคจรต่ำเพื่อใช้ในการเก็บข้อมูล … Continue reading การวัดอัตราเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเชิงควอนตัม