Sandia는 수십 년 동안 소형 시계를 제작해 왔습니다. 이는 2000년대 초에 성냥갑 크기의 칩 스케일 원자시계로 알려진 17입방센티미터 시계를 개발하는 데 도움이 되었습니다. 이는 당시 세계에서 가장 작은 원자시계였으며 지금도 소매 시장에서 구할 수 있는 가장 작은 원자시계입니다.

미국 국립표준국(현재 국립표준기술연구소)은 1948년에 최초의 원자시계를 발명했습니다.

이 시계는 원자 주위의 전자가 방출하는 전자기 신호를 사용하여 시간을 측정하므로 "놀라울 정도로 정확하다"고 발표에 따르면.

원자시계는 GPS를 포함한 더 많은 혁신을 가능하게 했습니다.

DARPA는 GPS를 사용할 수 없을 때 차량을 돕기 위해 작고 정확한 시계를 만들고 싶어합니다.

"이것은 긴 고속도로에서 자동차를 운전하는 거리를 계산하는 방법과 같습니다."라고 릴리스는 말했습니다. “시속 60마일로 꾸준히 운전한다면 1시간 후에는 60마일을 이동했다는 것을 알 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 시계는 방정식의 절반입니다.”

Sandia와 DARPA는 시계가 현재의 소규모 시계보다 30배 더 정확하기를 원합니다.

또한 전력 소비와 온도 및 진동에 대한 민감도도 개선되기를 원합니다.

Jau는 보도 자료에서 “이것은 사람들이 지금까지 해왔던 것보다 훨씬 더 어려운 일입니다.”라고 말했습니다.

Sandia는 원자 시계의 크기, 무게 및 전력을 줄이면 고급 항법 시스템이 해군 선박, 드론 및 위성에 더 쉽게 도움이 될 수 있다고 말했습니다.

릴리스에 따르면 Jau는 계획이 본질적으로 16년 동안 진행되었기 때문에 그와 그의 팀이 시계를 만들 수 있다고 확신하고 있습니다.

2007년 프린스턴 대학의 물리학 강사였던 Jau는 레이저 원자 발진기라는 프로토타입을 만들었습니다.

원자시계와 동일한 기능을 수행했지만 크기는 도구 상자만 했습니다. 그것은 칼륨 원자 구름을 통해 레이저를 비추는 데서 나오는 시계 같은 펄스를 가지고 있었습니다.

게다가 자급자족했습니다. 발진기는 주기적인 펄스를 제어하기 위해 외부 전자 장비가 필요하지 않았습니다.

“지원 하드웨어는 여러 종류의 원자시계에서 흔히 볼 수 있으며 일반적으로 대부분의 공간을 차지합니다.”라고 릴리스에서는 밝혔습니다. "성냥갑 크기의 CSAC에서 지원 전자 장치를 제거하면 쌀알 크기의 패키지에서만 물리적 틱이 발생하는 것을 알 수 있습니다."

Jau는 더 큰 원자시계 프로토타입을 제작했습니다. 그렇게 하는 것이 더 쉽기 때문입니다.

그는 공개 자료에서 "내 소시지 손가락으로요"라고 말했습니다.

Jau는 세슘을 칼륨 원자로 대체하고 Sandia의 마이크로시스템 엔지니어링, 과학 및 응용 단지에서 기계와 도구를 사용하여 설계를 축소할 것이라고 말했습니다. 마이크로일렉트로닉스를 위한 하이브리드 연구, 개발, 생산 시설입니다.

설계에는 주변 하드웨어가 필요하지 않기 때문에 Jau는 원자 시계에 필요한 크기, 무게 및 전력 요구 사항을 극적으로 줄일 수 있다고 생각합니다.

Jau는 릴리스에서 “기존 CSAC 시계에 존재하는 물리 패키지의 볼륨만 사용하지만 주변의 복잡한 전자 장치는 제거할 것입니다.”라고 말했습니다.

DARPA는 Jau와 그의 팀에게 2년간의 자금을 제공했으며 규모와 성능 벤치마크를 충족하면 더 많은 자금을 받을 수 있습니다.

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