新型梳狀計算機芯片可能是為無人機、智能手機和自動駕駛汽車配備軍用級定位技術的關鍵，而這種技術以前僅限於航天機構和研究實驗室。
科學家們開發出了一種“微梳芯片”——一種 5 毫米（0.2 英寸）寬的計算機芯片，配備有像梳子上的微小牙齒——它可以製造光學原子鐘，這是地球上最精確的計時部件，足夠小且實用，足以在現實世界中使用。
向上和原子
“當今的原子鐘使 GPS 系統的定位精度達到幾米 [其中 1 米為 3.3 英尺]。使用光學原子鐘，您可以實現僅幾厘米的精度 [其中 1 厘米為 0.4 英寸]”，研究合著者Minghao Qi普渡大學電氣與計算機工程教授在聲明中說道。
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“這提高了車輛和所有基於定位的電子系統的自主性。光學原子鐘還可以檢測地球表面緯度的微小變化，並可用於監測火山活動等。”
大約有400個高精度在世界範圍內，它使用的原則以保持時間。
這通常涉及使用微波來刺激原子在能量狀態之間轉換。這些變化被稱為振盪，以極高的速率自然發生，就像一個超精確的滴答作響的時鐘，可以保持計時的準確性。。
這就是為什麼原子鐘構成了協調世界時 (UTC) 的支柱——用於設置全球時區——並且衛星依靠原子計時為汽車、智能手機和其他設備提供定位數據。
儘管具有令人難以置信的精度，但傳統原子鐘的精度遠不如光學原子鐘。標準原子鐘使用微波頻率來激發原子，而光學原子鐘則使用激光，使它們能夠以更精細的尺度測量原子振動，從而使它們的精度提高數千倍。
到目前為止，光學原子鐘一直局限於極其有限的科研環境，例如美國宇航局戈達德太空飛行中心和美國國家標準與技術研究院 (NIST)。這是因為它們非常複雜，超出了標準卡西歐粉絲的能力範圍。
敲擊梳齒
微梳芯片可以通過彌合高頻光信號（光學原子鐘使用的信號）與現代電子產品所依賴的導航和通信系統中使用的射頻之間的差距來改變這一現狀。
研究人員在聲明中解釋說：“就像梳齒一樣，微梳由均勻分佈的光頻率光譜組成。通過將微梳齒鎖定到超窄線寬激光器，可以構建光學原子鐘，而超窄線寬激光器又以極高的頻率穩定性鎖定原子躍遷。”
他們將新系統比作一組齒輪，其中一個微小的快速旋轉的齒輪（光學頻率）驅動一個更大、較慢的齒輪（無線電頻率）。正如齒輪在降低速度的同時傳遞運動一樣，微梳充當轉換器，將原子的超快振盪轉變為電子設備可以處理的穩定時間信號。
“此外，微梳的最小尺寸使得可以顯著縮小原子鐘系統，同時保持其非凡的精度，”研究合著者維克托托雷斯公司查爾姆斯理工大學光子學教授在聲明中說道。 “我們希望未來材料和製造技術的進步能夠進一步簡化技術，讓我們更接近一個超精確計時成為手機和電腦標準功能的世界。”
