ชิปคอมพิวเตอร์ที่มีลักษณะคล้ายหวีใหม่อาจเป็นกุญแจสำคัญในการเตรียมโดรนสมาร์ทโฟนและยานพาหนะอิสระด้วยเทคโนโลยีการวางตำแหน่งระดับทหารซึ่งก่อนหน้านี้ถูก จำกัด อยู่ที่หน่วยงานอวกาศและห้องปฏิบัติการวิจัย
นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนา "ชิป microcomb"-ชิปคอมพิวเตอร์กว้าง 5 มิลลิเมตร (0.2 นิ้ว) ที่มีฟันเล็ก ๆ เช่นเดียวกับหวี-ซึ่งสามารถทำให้นาฬิกาอะตอมออพติคอลซึ่งเป็นชิ้นเวลาที่แม่นยำที่สุดในโลกขนาดเล็กและใช้งานได้จริงพอสำหรับการใช้งานจริง
นี่อาจหมายถึงระบบที่ติดตั้ง GPS มีความแม่นยำมากกว่าที่ดีที่สุดที่เรามีในวันนี้เป็นพัน ๆ ครั้งปรับปรุงทุกอย่างตั้งแต่สมาร์ทโฟนและการนำทางเสียงพึมพำไปจนถึงการตรวจสอบแผ่นดินไหวและการสำรวจทางธรณีวิทยานักวิจัยกล่าวใน Aคำแถลง- พวกเขาตีพิมพ์ผลการวิจัยของพวกเขา 19 ก.พ. ในวารสาร-
ขึ้นและอะตอม
"นาฬิกาอะตอมของวันนี้ช่วยให้ระบบ GPS มีความแม่นยำในตำแหน่งไม่กี่เมตร [ที่ 1 เมตรคือ 3.3 ฟุต] ด้วยนาฬิกาอะตอมออพติคอลคุณอาจได้รับความแม่นยำเพียงไม่กี่เซนติเมตร [ที่ 1 เซนติเมตรคือ 0.4 นิ้ว]"Minghao Qiศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัย Purdue กล่าวในแถลงการณ์
ที่เกี่ยวข้อง:
"สิ่งนี้ช่วยปรับปรุงความเป็นอิสระของยานพาหนะและระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดที่อยู่บนพื้นฐานของการวางตำแหน่งนาฬิกาอะตอมออพติคอลยังสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงน้อยที่สุดในละติจูดบนพื้นผิวโลกและสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบเช่นกิจกรรมภูเขาไฟ"
มีความแม่นยำสูงประมาณ 400ทั่วโลกซึ่งใช้หลักการของเพื่อรักษาเวลา
โดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับการใช้ไมโครเวฟเพื่อกระตุ้นให้อะตอมเปลี่ยนระหว่างสถานะพลังงาน การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เรียกว่าการแกว่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติในอัตราที่สูงมากซึ่งทำหน้าที่เหมือนนาฬิกาติ๊กที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษ-
นั่นคือเหตุผลที่นาฬิกาอะตอมเป็นกระดูกสันหลังของ Coordinated Universal Time (UTC) - ซึ่งใช้ในการกำหนดเขตเวลาทั่วโลก - และดาวเทียมซึ่งพึ่งพาการจับเวลาอะตอมเพื่อให้ข้อมูลตำแหน่งกับรถยนต์สมาร์ทโฟนและอุปกรณ์อื่น ๆ
แม้จะมีความแม่นยำอย่างไม่น่าเชื่อ แต่นาฬิกาอะตอมแบบดั้งเดิมนั้นมีความแม่นยำน้อยกว่านาฬิกาอะตอมออพติคอล ในกรณีที่นาฬิกาอะตอมมาตรฐานใช้ความถี่ไมโครเวฟเพื่อกระตุ้นอะตอมนาฬิกาอะตอมออพติคอลใช้แสงเลเซอร์ทำให้พวกเขาสามารถวัดการสั่นสะเทือนของอะตอมในระดับที่ดีกว่ามากทำให้มีความแม่นยำมากขึ้นหลายพันเท่า
จนถึงขณะนี้นาฬิกาอะตอมออพติคอลได้ถูก จำกัด อยู่ในสภาพแวดล้อมทางวิทยาศาสตร์และการวิจัยที่ จำกัด อย่างมากเช่นศูนย์การบินอวกาศ Goddard ของนาซ่าและสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST)- นี่เป็นเพราะพวกเขามีความซับซ้อนมากทำให้พวกเขาไม่สามารถเข้าถึงพัดลม Casio มาตรฐานของคุณได้
แตะเข้าไปในฟันของหวี
ชิป Microcomb สามารถเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้ได้โดยการลดช่องว่างระหว่างสัญญาณแสงความถี่สูง (ซึ่งนาฬิกาอะตอมออพติคอลใช้) และความถี่วิทยุที่ใช้ในระบบนำทางและการสื่อสารที่อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่พึ่งพา
"เช่นเดียวกับฟันของหวีไมโครคอมมิชชันประกอบด้วยสเปกตรัมของความถี่แสงแบบกระจายอย่างสม่ำเสมอนาฬิกาอะตอมออพติคอลสามารถสร้างขึ้นได้โดยการล็อคฟันไมโครบอลไปยังเลเซอร์-นูร์โรว์
พวกเขาเปรียบระบบใหม่กับชุดเกียร์ซึ่งเกียร์ขนาดเล็กที่มีการหมุนเร็ว เช่นเดียวกับการเคลื่อนที่ของเกียร์ในขณะที่ลดความเร็วไมโครอมคอมทำหน้าที่เป็นตัวแปลงที่เปลี่ยนการแกว่งของอะตอมเร็วเป็นพิเศษเป็นสัญญาณเวลาที่เสถียรซึ่งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถประมวลผลได้
"ยิ่งไปกว่านั้นขนาดเล็กที่สุดของไมโครคอมบ์Victor Torres Companyศาสตราจารย์โฟโตนิกส์ที่ชาลเมอร์กล่าวในแถลงการณ์ "เราหวังว่าความก้าวหน้าในอนาคตของวัสดุและเทคนิคการผลิตสามารถปรับปรุงเทคโนโลยีต่อไปทำให้เราใกล้ชิดกับโลกที่การจับเวลาที่มีความแม่นยำเป็นพิเศษเป็นคุณสมบัติมาตรฐานในโทรศัพท์มือถือและคอมพิวเตอร์ของเรา"
