新型原子激光罗盘通过光学方式确定磁场方向

GPS 和手机信号三角测量等现代技术让指南针成为大多数人日常生活中导航的新奇事物。但超灵敏的指南针对于许多工业和科学应用来说都是必需的，例如石油和矿产勘探、地震学，甚至海事（无论如何在紧急情况下）。因此，也许对过去的老式金属磁铁指南针进行高精度更新（使用温控原子和激光束）可能已经很久了。

哈佛大学的研究人员想要一种不仅能感应磁场大小，还能感应磁场方向的指南针。虽然有这样的指南针，但它们并不好；它们的读数质量可能不一致，这使得它们或多或少成为精密工作的附属品，而不是主要工具。因此，该团队开始着手将一些古老的物理规则转化为一种精密指南针，利用磁敏感原子对磁场进行极其精确的测量。

该指南针由一个多米诺骨牌大小的芯片组成，芯片中装满了铷-87 原子，加热到 113 度。这些磁敏感原子在磁场中会以某种方式定向。为了测量它们的方向，研究人员向原子云中发射了一束线性偏振光。通过测量从另一侧发出的光，指南针可以确定作用于原子的磁场的大小和方向。

虽然它并不是唯一一款利用激光和原子设计的指南针，但它却是最精确的，至少据发明它的哈佛团队称。在实验中，它测量的磁场强度范围从低于地球磁场到比小铁磁铁强。它最大限度地减少了可能影响读数的干扰噪音，其低功耗优于以前的激光指南针。

这并不是说下一代 iPhone 会配备激光铷原子罗盘，但经过进一步的实验和调整，此类仪器在可预见的未来将大大提高地质勘测、地震预报和石油勘探的准确性。

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