Китай совершил прорыв в области точной синхронизации, запустив массовое производство самых маленьких в мире атомных часов. Разработанные командой Уханьского университета, эти часы размером с ноготь обладают исключительной точностью, теряя всего одну секунду за 30 000 лет.
Компактная конструкция объемом 2,3 кубических сантиметра позволяет интегрировать часы в беспилотные летательные аппараты и подводные системы, обеспечивая надежную синхронизацию для безопасной связи. В отличие от традиционных моделей, занимающих несколько сотен кубических сантиметров, новые часы потребляют меньше энергии и имеют меньшие габариты. Часы обеспечивают точность, при которой отклонение составляет одну секунду за 30 000 лет.
Миниатюризация стала возможна благодаря квантово-оптическому методу когерентного удержания населения, который заменил громоздкие микроволновые резонаторы традиционных атомных часов.
В новой конструкции используется микроячейка с парами рубидия и полупроводниковый лазер. Когда разница лазерных частот совпадает с энергией атомов, те переходят в «темное состояние», создавая стабильный эталон частоты. Система собирается из компонентов микросхемного масштаба в маломощный модуль. Технология позволяет выпускать часы на уровне чипа, снижая стоимость и энергопотребление.
Несмотря на достижения, существуют проблемы, такие как высокие затраты и требования к лазерам, ограничивающие массовое внедрение. Ученые намерены масштабировать производство, рассчитывая, что атомные часы на чипах найдут применение в передовых системах связи по мере снижения стоимости.