Ένα νέο τσιπ υπολογιστή που μοιάζει με χτένα θα μπορούσε να αποτελέσει το κλειδί για τον εξοπλισμό μη επανδρωμένων αεροσκαφών (drones), smartphones και αυτόνομων οχημάτων με τεχνολογία εντοπισμού θέσης στρατιωτικού επιπέδου, η οποία προηγουμένως περιοριζόταν σε διαστημικές υπηρεσίες και ερευνητικά εργαστήρια.
Οι επιστήμονες ανέπτυξαν έναν υπολογιστή μινιατούρα με πλάτος μόλις 5 χιλιοστά (0.2 ίντσες) που διαθέτει μικροσκοπικά δόντια, παρόμοια με αυτά μίας χτέναςχτενιού – ο οποίος θα μπορούσε να κάνει τα οπτικά ατομικά ρολόγια, τα πιο ακριβή συστήματα μέτρησης του χρόνου στον κόσμο, μικρά και πρακτικά για καθημερινή χρήση.
Αυτό σημαίνει συστήματα GPS με ακριβεία χίλιες φορές μεγαλύτερη από αυτή που έχουμε σήμερα, βελτιώνοντας τις δυνατότητες πλοήγησης σε smartphones, drones, αλλά και τις παρατηρήσεις σεισμικών και γεωλογικών δραστηριοτήτων, δήλωσαν οι ερευνητές σε ανακοίνωση. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στις 19 Φεβρουαρίου στο περιοδικό Nature Photonics.
Η ακρίβεια των ατομικών ρολογιών
Τα σημερινά ατομικά ρολόγια επιτρέπουν στα συστήματα GPS να παρέχουν ακριβή θέση σε απόσταση μερικών μέτρων. Με ένα οπτικό ατομικό ρολόι, η ακρίβεια μπορεί να φτάσει μόλις λίγα εκατοστά.
Αυτό βελτιώνει την αυτονομία των οχημάτων και όλων των ηλεκτρονικών συστημάτων που βασίζονται σε θέσεις, ενώ τα οπτικά ατομικά ρολόγια μπορούν να εντοπίσουν ακόμη και μικρές αλλαγές στην τοποθεσία στη γήινη επιφάνεια, βοηθώντας στη παρακολούθηση δραστηριοτήτων, όπως η ηφαιστειακή δραστηριότητα.
Παγκοσμίως υπάρχουν περίπου 400 ατομικά ρολόγια υψηλής ακρίβειας, τα οποία χρησιμοποιούν τις αρχές της κβαντικής μηχανικής για να διατηρούν την ώρα. Αυτά τα ρολόγια βασίζονται στη χρήση μικροκυμάτων για να διεγείρουν τα άτομα ώστε να αλλάξουν ενεργειακή κατάσταση. Αυτές οι αλλαγές, γνωστές ως ταλαντώσεις, συμβαδίζουν με έναν εξαιρετικά ακριβή ρυθμό, διασφαλίζοντας την ακρίβεια του χρόνου μέχρι το δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου.
Έτσι οι επιστήμονες μπορούν να γεφυρώσουν τη διαφορά ανάμεσα στα υψηλής συχνότητας οπτικά σημεία (που χρησιμοποιούν τα οπτικά ατομικά ρολόγια) και τις ραδιοσυχνότητες που απαιτούν τα σύγχρονα ηλεκτρονικά συστήματα για την επικοινωνία και τη ναυσιπλοΐα, μπορεί να φέρει μια επανάσταση.
Αυτή η νέα τεχνολογία προσφέρει μια αποτελεσματική και πολύ μικρότερη σε μέγεθος λύση, καθιστώντας δυνατή την ενσωμάτωση της τεχνολογίας αυτής σε καταναλωτικά προϊόντα, όπως smartphones και υπολογιστές.
Ελπίδες για το μέλλον
Το μικροτσίπ αυτό έχει τέτοιου είδους χρησιμότητα που σημαίνει ότι το σύστημα ατομικού ρολογιού μπορεί να συρρικνωθεί σημαντικά, χωρίς να χάνει την εξαιρετική του ακρίβεια.
Οι ερευνητές ελπίζουν ότι με μελλοντικές εξελίξεις στην υλικά και τις τεχνικές κατασκευής, η τεχνολογία θα γίνει ακόμη πιο αποδοτική, φέρνοντας ένα μέλλον όπου τα υπερ-ακριβή ρολόγια θα είναι μια τυπική δυνατότητα στα κινητά τηλέφωνα και στους υπολογιστές μας.
