东京工业大学、理光株式会社和国立先进工业科学技术研究所的研究小组成功开发了一种低功耗的小型原子钟,这在以前是不可能的。

 原子钟是利用原子与电磁波之间的共振现象的时钟,比一般装有晶体振荡器的时钟精度更高。因此,目前的时间是采用大型原子钟作为时间基准,并与晶振同步来获得,但如果原子钟能够小型化,作为晶振的替代品来使用,那将是一个很大的挑战。技术。相信可以实现目标和社会变革。

 然而,具有用微波照射原子的谐振器的常规原子钟存在尺寸由谐振器的尺寸决定并且不能小型化的问题。另外,由于频率合成器等原子钟的各个组成部分都要求具有极高的精度,因此很难降低功耗,从而导致整个原子钟的功耗高达数百兆瓦稻田。

 另一方面,这次研制的原子钟,利用相干粒子数诱捕现象,将原来几百公斤的原子钟体积缩小了一个数量级以上。此外,频率合成器内置CMOS集成电路,采用全新量子单元封装结构,提高温控效率,功耗大幅降低。因此,我们实现了 10mW 的低功耗和 60 ㎤ 的极小尺寸,同时具有与传统大型原子钟几乎相同的精度(约为配备晶体振荡器的时钟的 15 倍)。

 该研究成果将使原子钟能够搭载在汽车、智能手机、小型卫星等以往难以搭载的各种设备上,将大大加速实现自动驾驶、高精度定位和新型卫星网络. 有可能。

参考:[东京工业大学] 成功开发超节能小型原子钟

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