來自東京工業大學、理光公司和日本產業技術綜合研究所的研究小組成功開發了一種低功​​耗的緊湊型原子鐘,這在以前是不可能的。

 原子鐘是利用原子和電磁波共振現象的時鐘,比配備晶體振盪器的普通時鐘更準確。目前,時間是透過大型原子鐘作為時間標準,並與晶體振盪器同步來獲得的,但如果原子鐘能夠小型化,並用來代替晶體振盪器,那將是一項很大的技術,相信這將帶來關於經濟和社會變革。

 然而,傳統的原子鐘具有用微波照射原子的諧振器,其尺寸由諧振器的尺寸決定,因此存在無法縮小其尺寸的問題。另外,原子鐘的各個部件,如頻率合成器,都要求極高的精度,因此很難降低功耗,導致整個原子鐘的功耗高達數百毫瓦。 . 塔.

 另一方面,新開發的原子鐘利用了一種稱為相干布居捕獲的現象,使得原子鐘的尺寸從原來的數百平方米縮小到一個數量級以上。此外,頻率合成器採用CMOS積體電路構建,並採用新型量子元件封裝結構,提高了溫控效率,顯著降低了功耗。結果是,該裝置幾乎與傳統大型原子鐘一樣精確(比配備晶體振盪器的時脈精確約 10 倍),功耗僅為 60 mW,且尺寸極小,僅為 15 公分。

 這項研究成果將使得原子鐘能夠安裝在過去難以安裝的汽車、智慧型手機、小型衛星等多種設備上,並將大大加速自動駕駛、高科技的實現。精準定位、新的衛星網路等等都是有可能的。

參考:【東京工業大學】成功開發超節能小型原子鐘

東京工業大學

持續培養具有遠大志向和日本精神的理工科人才,掌握創造時代的知識,提高技能的理工大學的頂峰

東京工業大學成立於 1881 年(明治 14 年),前身為東京工業大學,當時迫切需要工業現代化。自成立以來,以優秀的理工科人才不斷創造優秀的研究成果,在日本理工科大學中依然名列前茅。東京工業大學不僅需要高度專業化,還需要文科 [...]

大學學報在線編輯部

這是大學期刊的在線編輯部。
文章由對大學和教育具有高水平知識和興趣的編輯人員撰寫。