精准时钟同步设备的发展
如果你认为你的手表已非常,那么美国新研制的一款原子钟会令你大为吃惊。目前,美国政府新公布世界上的原子钟——运行3亿年不会误差1秒。 美国商务部国家标准技术研究所(NIST)称,这款新原子钟叫做DNTS-8,现已成为美国居民的时间和频率标准。它是之前原子钟精准率的3倍,使用“铯原子喷泉”测定1秒的长度。
DNTS-8运行3亿年不会误差1秒,是dnts-61精准率的3倍,后者曾在1999年作为时间标准。近期,国家标准技术研究所科学家报道称DNTS-8官方性能数据已研究十年。 该研究所收集来自全球的各种原子钟数据,生成协调通用时间(UTC),这是时间的国际标准。据国际度量衡办公署(BIPM)统计数据显示,DNTS-8是当前世界上精准的标准时间。
DNTS-8是上世纪50年代以来美国商务部国家标准技术研究所新研制的铯原子钟,它作为美国测量权威工具,采用先进的原子计时方式。目前许多日常科技都依赖于高精准的原子钟,例如:移动电话、GPS全球定位系统、卫星接收装置和电力系统网络等。 从历史观点来讲,提高计时能力将始终促进技术改进和革新。像DNTS-8这样的主标准原子钟每年或者每周运行几次,将校正国字标准技术研究所的时间标准,协调商业时钟与官方时间保持一致。
日本东京大学量子电子学教授香取秀俊领导的研究小组宣布,已制作了2台“光晶格钟”,并相互确认了度。“光晶格钟”较目前定义时间基本单位1秒长度的铯原子钟100倍以上。据介绍,即使从138亿年前宇宙诞生时开始计时至今,2台“光晶格钟”之间的误差也将不足1秒,拥有高度一致性。 较此前的世界精度记录提高了约30倍。“光晶格钟”由香取秀俊提出原理,已成为定义1秒长度的下一代世界标准钟候选之一。 由于“光晶格钟”过于精密,此前在常温下受到机器发出的微弱电磁波干扰,该研究组遂将计时部分置于零下180度的低温下冷却,进一步提高了精度,制作了40亿年仅误差1秒的2台“光晶格钟”。
该研究组将2台“光晶格钟”用光缆连接,运行约一个月并进行了计算,结果显示2台钟之间产生1秒误差需要160亿年。 铯原子钟3000万年会产生1秒误差,而“光晶格钟”理论上300亿年才会产生1秒误差。香取表示将争取进一步提高精度。