Die US-Regierungsbehörde DARPA kündigte das Programm Robust Optical Clock Network ROCkN an, das darauf abzielt, eine supergenaue optische Atomuhr zu bauen, die kompakt genug ist, um in ein Militärflugzeug oder ein Feldfahrzeug zu passen, a Bericht von Neuer Atlas enthüllt.
Bei militärischen Operationen ist eine Genauigkeit im Nanosekundenbereich erforderlich, damit Militärfahrzeuge Waffen mit hoher Geschwindigkeit und extremer Reichweite abfeuern können. Selbst ein Fehler von einer Milliardstel Sekunde könnte dazu führen, dass eine Rakete ihr Ziel verfehltDas Militär ist stark auf GPS angewiesen, aber die Technologie ist nicht immer verfügbar und kann sogar von Gegnern gestört werden.
Atomuhren könnten eine Lösung bieten, indem sie es Feldeinheiten ermöglichen, die Zeit mit ultrapräziser Genauigkeit zu bestimmen, ohne dass eine Verbindung zum GPS erforderlich ist. Die Technologie verwendet einen Mikrowellenstrahl, um die Frequenz von Atomen zu messen, wenn sie ihren Energiezustand ändern. DieDie genaueste Art von Atomuhren ist die optische Atomuhr, die die Mikrowellen durch einen Lichtstrahl ersetzt und die Genauigkeit um den Faktor 100 erhöht. Optische Atomuhren sind tatsächlich so genau, dass sie keine Sekunde verloren hättenüber die gesamte Existenz des Universums von mehr als 13 Milliarden Jahren.
tragbare Atomuhren
Typischerweise sind optische Atomuhren große, schwerfällige Maschinen, aber das ROCKn-Programm von DARPA zielt darauf ab, sie kleiner und leichter zu machen, damit sie in Militärfahrzeuge und sogar Satelliten eingebaut werden können.
„Das Ziel ist es, optische Atomuhren von aufwändigen Laborkonfigurationen auf kleine und robuste Versionen umzustellen, die außerhalb des Labors betrieben werden können“, sagte Tatjana Curcic, Programmmanagerin im DARPA-Büro für Verteidigungswissenschaften.in einer Erklärung. „Wenn wir erfolgreich sind, würden diese optischen Uhren im Vergleich zu bestehenden Mikrowellen-Atomuhren eine 100-fache Erhöhung der Präzision oder eine Verringerung des Zeitfehlers bieten und eine verbesserte Überbleibsel der Nanosekunden-Zeitgenauigkeit von einigen Stunden bis zu einem Monat demonstrieren. DiesDas Programm könnte viele der kritischen Technologien, Komponenten und Demonstrationen schaffen, die zu einer potenziellen zukünftigen vernetzten Uhrenarchitektur führen."
Die Technologie könnte auch Anwendungen für die Weltraumforschung haben. 2019 aktivierte die NASA ihre Deep Space Atomic Clock, was entscheidend ist, um in Zukunft eine genaue Weltraumnavigation zu ermöglichen. Ähnlich wie bei militärischen Operationen erfordert die Weltraumnavigation ein unglaublich präzises Lesen über die enormen zurückgelegten Entfernungen. Tragbare optische Atomuhren haben daher das Potenzial, zukünftige Raumfahrzeuge zu ermöglichenum leichter durch den Kosmos zu navigieren.