原子干涉测量进展及其对未来卫星重力任务星载量子加速度计性能的影响

冷原子干涉测量的最新进展为量子惯性传感器的空间应用扫清了道路，由于在太空中可获得更长的询问时间，其稳定度水平有望大幅提升。本研究为马赫-曾德尔型冷原子加速度计开发了一个全面的在轨模型。在不同假设条件下进行了性能测试，并评估了各种误差源对仪器稳定度的影响。我们讨论了星载原子干涉测量当前和未来的进展，并在三种不同场景下研究了它们对卫星重力任务星载量子传感器性能的影响：当前最先进技术场景、近期未来（未来5至10年间）场景和远期未来（未来10至20年间）场景。我们表明，利用当前最先进技术可以达到接近 5E-10 的灵敏度水平。我们还估计，在近期和远期未来，空间原子干涉测量预计将分别达到 1E-11 和 1E-12 的灵敏度水平。我们提供了一个原子干涉测量改进路线图，该路线图将考虑其技术能力，以最大化未来冷原子干涉测量加速度计的性能。最后，我们讨论了在未来空间任务中实现超灵敏空间原子干涉测量的可能性与挑战。