今年年初，华中科技大学引力中心胡忠坤、周敏康教授团队，霸占物质波干与、超低频隔振、配备小型化等量子重力仪的关键技能，研制出我国首台交付使用的高精度量子重力仪，打破了高精度重力仪被国外技能独占的局势。
据介绍，重力仪获取高精度的地上重力观测信息，是研讨地球内部结构、密度和应力散布特征的根底数据。重力场的精细丈量在深地勘探、资源勘探、灾祸监测预警、地球科学等范畴有广泛应用。
地球重力是由地球对物体的吸引力和地球自转发生的惯性离心力组成的。因为地球内部、外表及其周围的空间都具有必定的质量，其发生的引力（重力）交错在一起就构成了重力场。
“地球重力场是指地球内部、外表和外部各点所受地球重力效果的物理场，它反映地球各圈层物质散布与运动。”胡忠坤解说说，地球对邻近物体发生的引力指向地心，而地球自转导致地球上物体取得的离心力笔直地轴向外，引力和离心力的合力让地球上物体取得了重力加速度。
在赤道方位的物体取得的离心力最大，且刚好与引力方向相反，因而，赤道方位的重力加速度值最小，约为9.78米/秒2；越接近极点，离心力越小，且与引力的夹角逐步减小，因而，重力加速度值也越大，极点邻近重力加速度约为9.83米/秒2。
此外，物体遭到地球的万有引力与其间隔地心的间隔有关，间隔越远，引力就越小，该点的重力加速度值就越小。因而，同一纬度，间隔地心越远，即海拔越高，重力加速度值越小，如海拔每升高1米重力加速度减小约3×10-6米/秒2。
再者，地球重力场还随时刻改变。依据万有引力规律，引力与间隔的平方成反比，因为天体运动月球和太阳相对于地球的间隔是周期性改变的，因而，月球和太阳对地球上某点的引力也是周期性改变的，日改变量可达3×10-6米/秒2。
当然，地球重力场还遭到其他要素影响，如山体、湖泊、大型建筑物、气压等，这一些要素影响约在107到108米/秒2量级。以气压为例，气压改变反映了地球外表邻近空气密度的改变，终究影响地球外表邻近空气的质量巨细。气压变大，近地空间空气质量添加，大气附加的引力将抵消部分地球引力，因而导致地表测得的重力加速度值变小，反之，气压变小就会导致重力加速度值变大。
“重力场的精细丈量在深地勘探、资源勘探、灾祸监测预警、地球科学等范畴有广泛应用。”胡忠坤说，高精度地丈量地球外表重力场参数，有助树立重力根本网，能有效地服务准确制导等范畴。
相对重力仪的作业原理为：一个具有稳定质量的物体在重力场中的分量，会跟着重力加速度g值的改变而改变，假如用一种外力或力矩（弹力、电磁力等）来平衡重力的改变，经过对物体平衡状况的观测，就能丈量出重力的改变或许两点间的重力差值。
肯定重力仪则是依据自在落体规律来丈量重力加速度g，详细分为自在下落法和上抛法，经过丈量多点位的运动时刻和间隔，经过牛顿第二规律，用最小二乘法拟合出物体所遭到的重力加速度g值。
量子重力仪是一种典型的肯定重力仪，它摆脱了传统光电仪器的作业机理束缚，直接使用物质的量子实质进行精细丈量，丈量精度也有了大幅提高。
光子可以为没有质量，但具有必定的动能，其动能的巨细由光的频率所决议。当激光打向原子时，光子和原子发生磕碰，原子将吸收光子而发生跃迁，跃迁的一起原子会开释相同的光子。这样经过光子与原子的不断交流能量，可使原子运动的速度大幅度的下降，然后构成极低温条件。
这时用两两相对，沿三个正交方向的六束激光把原子引到激光的交汇处。这六束激光会使原子不论妄图向何方运动，都会遇上具有恰当能量的光子，并被推回到六束激光交汇的区域，这样原子会堕入其间并不断下降速度，构成光学粘胶。
因为重力的效果，这些原子会在1秒钟内从光学粘胶中落下来。为了真实软禁原子，就要树立磁光阱。磁光阱由上述摆放的六束激光，再加上两个磁性线圈构成。磁光阱中的磁场会对原子的特征能级起效果，就会发生一个比重力大的力，然后把原子拉回到圈套中心，这时原子会被激光和磁场束缚在一个很小的规模里。这时再把高度冷却的原子向上抛出，让原子在无磁条件下与重力场相互效果。用相隔一段时刻的多束拉曼脉冲对原子进行态制备，然后构成原子干与。经过对量子态布居的丈量，就可以取得重力加速度g值。
