Наука и жизнь

Оптический чип атомных часов меньше кофейного зерна

Оптический чип атомных часов меньше кофейного зерна

Большинство из нас принимают время как должное. Однако, для некоторых приложений в науке и технике точность до миллисекунды может иметь огромное значение. Для такой точности атомные часы — единственное решение, а у NIST в разработке находится такой маленький чип, что кофейное зерно рядом с ним выглядит больше.

Атомные часы используют сигналы, которые атомы дают при определенных условиях, чтобы точно установить наступление следующей секунды. Большинство атомных часов сегодня используют колебания атома цезия и измеряют микроволновые частоты. Это, например, текущая основа для международного определения секунды.

Микроволновые частоты, которые используют осцилляторы, однако, как правило, требуют начальной калибровки и создают несогласованные частоты во времени, что приводит к ошибкам синхронизации. Оптические атомные часы, напротив, могут работать на более высоких частотах и ​​могут делить время на более мелкие единицы, увеличивая «добротность» часов. Однако, проблема в том, что чаще всего они бывают большими и сложными.

Национальный институт стандартов и технологий США (NIST) разрабатывает меньшее решение, которое требует меньшего «сердца». Это «паровая ячейка на чипе», которая измеряет активность рубидия вместо цезия. Рубидий в настоящее время исследуется в качестве потенциальной замены для использования в будущих стандартах часов.

Оптические атомные часы NIST требуют мало места и еще меньше энергии, всего около 275 милливатт. Институт ожидает, что часы с размером портативного устройства могут быть изготовлены с этим новым чипом. Это может сделать его идеальным для использования вне учреждений и университетов и может быть таймерами отсчета времени в навигационных системах или даже в качестве резервных часов на спутниках, где обслуживание практически невозможно, а энергия стоит дорого.

Поделиться с миром: