Chip sisir baru bisa menjadi kunci untuk melengkapi drone, smartphone, dan kendaraan otonom dengan teknologi penentuan posisi gelar militer yang sebelumnya terbatas pada agensi ruang angkasa dan laboratorium penelitian.
Para ilmuwan telah mengembangkan “chip mikrokombo”, chip komputer selebar 5 mm (0,2 -inch)) yang dilengkapi dengan gigi kecil seperti sisir, yang dapat membuat jam tangan atom optik, potongan waktu paling tepat dari planet ini, cukup kecil dan cukup praktis untuk penggunaan dunia nyata.
Ini bisa berarti sistem yang dilengkapi dengan GPS ribu kali lebih tepat daripada yang terbaik yang kita miliki saat ini, meningkatkan segalanya, dari navigasi smartphone dan drone hingga pemantauan seismik dan survei geologi, kata para peneliti dalam a penyataan. Mereka menerbitkan temuan mereka pada 19 Februari di majalah Fotonik Alam.
Di atas dan atom
“Jam tangan atom hari ini memungkinkan sistem GPS dengan ketepatan posisi beberapa meter [where 1 meter is 3.3 feet]. Dengan jam atom optik, Anda dapat mencapai ketepatan beberapa sentimeter [where 1 centimeter is 0.4 inches]”Studi CO -Author Minghao QiProfesor Teknik Listrik dan Komputer di Universitas Purdue, katanya dalam pernyataan itu.
Terkait: Berapa lama yang terakhir?
“Ini meningkatkan otonomi kendaraan dan semua sistem elektronik berdasarkan penentuan posisi. Jam atom optik juga dapat mendeteksi perubahan minimal dalam garis lintang pada permukaan tanah dan dapat digunakan untuk memantau, misalnya, aktivitas vulkanik.”
Ada sekitar 400 presisi tinggi Jam tangan atom di seluruh dunia, yang menggunakan prinsip -prinsip Mekanika kuantum Untuk menjaga waktu.
Ini umumnya menyiratkan penggunaan gelombang mikro untuk merangsang atom untuk berubah antara keadaan energi. Pergeseran ini, yang disebut osilasi, terjadi secara alami pada kecepatan yang sangat tinggi, bertindak sebagai jam penandaan yang sangat tepat yang mempertahankan waktu yang tepat untuk dalam satu miliar detik.
Itulah sebabnya jam tangan atom membentuk tulang punggung waktu universal terkoordinasi (UTC), yang digunakan untuk membangun area waktu global, dan GPS (sistem penentuan posisi global) Satelit, yang didasarkan pada waktu atom untuk menyediakan data penentuan posisi ke mobil, smartphone, dan perangkat lainnya.
Terlepas dari ketepatan yang luar biasa ini, jam tangan atom tradisional jauh lebih tepat daripada jam tangan atom optik. Ketika jam tangan atom standar menggunakan frekuensi gelombang mikro untuk menggairahkan atom, jam tangan atom optik menggunakan cahaya laser, yang memungkinkan mereka untuk mengukur getaran atom pada skala yang jauh lebih tipis, yang membuatnya ribuan kali lebih tepat.
Sampai sekarang, jam tangan atom optik terbatas pada lingkungan ilmiah dan penelitian yang sangat terbatas, seperti Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA dan Institut Nasional Standar dan Teknologi (NIST). Ini karena mereka sangat kompleks, menempatkan mereka di luar jangkauan kipas Casio standar mereka.
Menyentuh gigi sisir
Chip mikrokombo dapat mengubah ini saat menutup kesenjangan antara sinyal optik frekuensi tinggi (digunakan oleh jam tangan atom optik) dan frekuensi radio yang digunakan dalam sistem navigasi dan komunikasi di mana kepercayaan elektronik modern.
“Seperti gigi sisir, mikrokombin terdiri dari spektrum frekuensi cahaya yang didistribusikan secara seragam. Jam tangan atom optik dapat dibangun dengan memblokir gigi mikrokomba dalam laser dengan lebar garis ultra -narrated, yang pada gilirannya diblokir pada transisi atom dengan stabilitas frekuensi yang sangat tinggi,” tersebut dieksekasikan dengan penelitian.
Mereka membeli sistem baru dengan satu set roda gigi, di mana gigi kecil dan cepat (frekuensi optik) mendorong yang lebih besar dan lebih lambat (frekuensi radio). Seperti roda gigi mentransfer gerakan sambil mengurangi kecepatan, mikrokomba bertindak sebagai konverter yang mengubah osilasi atom yang sangat cepat dalam waktu yang stabil yang dapat diproses oleh elektronik.
“Selain itu, ukuran mikrokomba minimum memungkinkan sistem jam atom berkurang secara signifikan sambil mempertahankan ketepatannya yang luar biasa,” rekan penulis penelitian Victor Torres CompanyProfesor fotonik di Chalmers, katanya dalam pernyataan itu. “Kami berharap kemajuan di masa depan dalam bahan dan teknik manufaktur dapat lebih mengoptimalkan teknologi, membawa kami lebih dekat ke dunia di mana waktu yang sangat tepat adalah fitur standar di ponsel dan komputer kami.”
