DARPA zapowiada przenośne "zegarki" atomowe
Amerykańska agencja rządowa zajmująca się rozwojem technologii wojskowej poinformowała o starcie nowej inicjatywy Robust Optical Clock Network (ROCkN), której celem jest opracowanie praktycznego i superdokładnego zegara atomowego o kompaktowym rozmiarze, umożliwiającym stosowanie w pojazdach, statkach czy samolotach wojskowych.
Na co dzień korzystamy z zegarków, smartfonów, opasek fitnessowych czy komputerów, nie zastanawiając się przy tym, jaką dokładnością w odmierzaniu czasu się charakteryzują, bo nawet kilka sekund w tę czy tamtą stronę nie robi nam większej różnicy. W przypadku zastosowań militarnych nieakceptowalne są jednak jakiekolwiek błędy i właściwa synchronizacja systemów wymaga dokładności co do nanosekund.
Militarne systemy operują na niewyobrażalnych prędkościach i ekstremalnym zasięgu, ale muszą zachować przy tym najwyższą precyzję, bo najmniejszy nawet błąd może kosztować m.in. życie wielu niewinnych osób. Dlatego też w przypadku zastosowań wojskowych polegamy najczęściej na zegarach atomowych na satelitach, chociaż te również mają swoje problemy - nie zawsze są dostępne i mogą być zakłócane przez przeciwnika.
DARPA szykuje mobilne zegary atomowe
Amerykańska armia chce więc zrobić wszystko, co tylko w jej mocy, by jej wojska mogły działać na polu walki niezależnie od tych systemów, a przynajmniej przez pewien czas. Oznacza to konieczność stworzenia zegarów atomowych o podobnych właściwościach, ale jednocześnie niskiej wadze, małym rozmiarze i przede wszystkim możliwości stosowania w warunkach bojowych.
Warto bowiem pamiętać, że najdokładniejsze obecnie zegary atomowe, tzw. optyczne, które dopuszczają odchylenie na poziomie 1 sekundy w ciągu... wieku Wszechświata (czas, który upłynął od Wielkiego Wybuchu, tj. 13,82 mld lat), to konstrukcje ogromne (zajmujące często całe pomieszczenia), delikatne i kompletnie niepraktyczne do stosowania w realnych scenariuszach.
DARPA jest jednak przekonana, że jest w stanie zminiaturyzować tę technologię, a także zapewnić jej niezbędną wytrzymałość na niesprzyjające warunki.
Program ROCkN został podzielony na dwa sektory - pierwszy skupia się na stworzeniu wytrzymałego przenośnego atomowego zegara optycznego wysokiej precyzji, a drugi nieco większego, ale wciąż mobilnego, o niespotykanej możliwości utrzymywania wydajności.
Zaowocować ma to odpowiednio niewielkim zegarem do montowania w myśliwcach, pojazdach i satelitach, który jest w stanie zapewnić dokładność na poziomie pikosekundy (jedna bilionowa sekundy) przez 100 sekund i wytrzymać towarzyszące działaniu temperatury, przyspieszenie i wibracje oraz zegarem w formie “przenośnego pakunku", który można zastosować na statkach lub w namiotach wojskowych w celu uzyskania nanosekundowej precyzji utrzymywanej przez 30 dni w przypadku niedostępności GPS.
Celem jest przejście z optycznych zegarów atomowych w wyszukanych laboratoryjnych konfiguracjach na małe i wytrzymałe, które są w stanie operować poza laboratorium. Jeśli nam się uda, takie zegary optyczne będę oferować 100x wzrost precyzji (albo spadek w dopuszczalnym błędzie) względem istniejących mikrofalowych zegarów atomowych i zademonstrują poprawioną zdolność utrzymania nanosekundowej precyzji od kilku godzin do nawet miesiąca
