新型原子鐘為船舶精確校時日誤差不到300萬億分之一秒

美國導航和通信設備制造商Vector Atomic公司開發出一種超精密且堅固的新型原子鐘。在最新一期《自然》雜志上，開發團隊報告了該原子鐘的開發和海上測試情況，其性能可與最好的商用原子鐘相媲美，但封裝體積要小得多。

海上單時鐘性能示意圖

圖片來源：《自然》雜志

隨著船舶儀器越來越復雜，其背后的技術也越來越依賴于精確計時，例如導航所用的無線電定位系統。這種系統在測量衛星之間的信號傳播時，非常小的時間誤差就可能導致數百米的定位誤差。當用于軍艦時，可能會帶來嚴重后果。

目前，船舶上所用原子鐘雖然穩定，能適應晃晃悠悠的船上工作，但它們的精確度遠不及研究實驗室中所用的原子鐘。現在，研究團隊開發出了可以彌補這種差距的時鐘。

這款時鐘基于振蕩碘分子，重量只有26公斤，大約相當于3個鞋盒大小，幾乎可以在任何一艘船上使用。研究團隊稱，它比目前大多數船只上使用的時鐘要精確約1000倍。

開發團隊在太平洋的一艘軍艦上測試了該時鐘，用其進行了為期3周的正常航運作業。測試數據顯示，該時鐘幾乎和實驗室測試時一樣準確，每天的時間誤差都保持在300萬億分之一秒以內。

這次演示標志著一項重大技術進步，或預示著未來光學計時網絡的到來。開發團隊指出，他們還在繼續研究，希望將時鐘做得更小，以便導航衛星攜帶。