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雲联移动原子钟误差为万亿分之一秒

2022-10-09 15:30:12


美国政府正在开展一个项目,以开发一种比微波原子钟精度高 100 倍的便携式光学原子钟。
美国政府国防高级研究计划局 (DARPA) 宣布了强大的光学时钟网络 (ROCkN) 计划,该计划旨在构建一个足够紧凑的超精密光学原子钟,以放置在战场上的军用飞机或车辆中足球。

在军事行动中,飞机需要纳秒级精度才能以高速和最大射程发射武器。即使是十亿分之一秒的差异也可能导致导弹错过目标。为了克服这一点,军方严重依赖卫星导航 (GPS),但这种技术并不总是可用,并且可能会受到敌军的干扰。

原子钟可以提供一种解决方案,让战场上的单位无需连接 GPS 即可超精确地确定时间。该技术使用微波束来测量原子在改变能量状态时的频率。最精确的原子钟类型是光学原子钟,它使用光束而不是微光束,精度提高了 100 倍。光学原子钟如此精确,以至于在宇宙超过 130 亿年的历史中,它们从未偏离过一秒钟。这些机器通常非常笨重,但 DARPA 的 ROCKn 计划希望使设备更小、更轻,以便安装在军用车辆甚至卫星上篮球。
我们的目标是将光学原子钟从实验室中的复杂配置转变为可以在室外工作的小巧而强大的版本,”美国国家科学部项目经理 Tatjana Curcic 说,“如果我们成功,这种原子钟将比微波原子钟精确 100 倍,”DARPA 的部门说。 ROCkN 计划可以创造许多重要的技术,从而形成一个潜在的未来手表网络体育。”

原子钟技术在太空探索中也有应用。 2019 年,NASA 启动了深空原子钟,允许在太空中进行精确定位。同样,便携式光学原子钟将帮助未来的航天器更轻松地导航。


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