DARPA宣布了一項名為"強大的光學時鐘網(wǎng)絡(luò)（ROCKN）"的新計劃，該計劃將尋求開發(fā)一種實用的、超級精確的光學原子鐘，其堅固性和體積都足以裝入軍用飛機、軍艦或野戰(zhàn)車輛。我們的世界是一個按時間運行的世界，但我們往往不知道這一讓社會運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)規(guī)則需要有多精確。 :hBLi99 o  

;b5^)S  
在鐵路的黃金時代，公司會以火車能在時間表的一分鐘內(nèi)到達為榮。今天，我們認為一塊手表如果能精確到秒，就是非常好的產(chǎn)品，但對現(xiàn)代工程師和科學家來說，這就像用打樁機做腦外科手術(shù)一樣，是完全不可以接受的精度水平。 bhl9:`s  
R?3N><oh*  
現(xiàn)代系統(tǒng)，如互聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)和其他系統(tǒng)，要求計時的準確度不是以秒或毫秒計算，而是以納秒計算。例如，在一般的工程應(yīng)用中，這是必要的，以便數(shù)字系統(tǒng)能夠適當?shù)赝�步。如果不是這樣，就不可能從一個地方向另一個地方發(fā)送數(shù)據(jù)，而不會出現(xiàn)大部分信息包丟失或在目的地變成一堆亂碼的情況。 >vR7l&"  
%{|67h  
對于軍事應(yīng)用來說，情況甚至更糟�，F(xiàn)代軍隊越來越多地參與到網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)領(lǐng)域，這是需要精確時鐘的一個明顯原因，但即使是傳統(tǒng)的戰(zhàn)爭也需要納秒級的精度，因為軍事資產(chǎn)必須在極端的范圍內(nèi)、極端的速度下運作，并以極端的精度進行打擊。十億分之一秒的誤差可能導致彈藥與目標相差一米，這在現(xiàn)代標準中是不可接受的，而類似的誤差可能使飛機危險地偏離航線。 4wkmgS  
* lJ
kk  
另一個原因是，現(xiàn)代軍隊在導航和時間同步方面都嚴重依賴GPS。然而，GPS并不總是可用的。它也可能被干擾或欺騙，所以現(xiàn)場設(shè)備需要能夠在有限的時間內(nèi)獨立于該系統(tǒng)運行。 Ueu~803~  
qOTo p-  
為了產(chǎn)生所需的精度，常用的解決方案是原子鐘，它基于測量像銫這樣的原子從一種能量狀態(tài)變化到另一種能量狀態(tài)時的頻率。通過使用這一頻率作為起點，現(xiàn)在有可能以每3171萬年增減一秒的精度來定義一秒。 HdR TdV  
d4m@u$^1B  
不幸的是，即使這樣也不夠準確。我們需要的是精確到萬億分之一秒的時鐘，因此在過去30年里，人們一直在共同努力使原子鐘更加精確。忽略很多技術(shù)細節(jié)，傳統(tǒng)原子鐘的工作原理是使用一束微波來測量目標原子的頻率，但是通過用光來取代微波，其精確度可以提高100倍。事實上，這樣的光學鐘是如此精確，以至于最先進的光學鐘在整個宇宙的壽命中不會增加或減少一秒。 wX4gy
r  
dHkI9;  
這樣的光學原子鐘已經(jīng)建成，但它們?nèi)匀皇蔷薮蟮�、精致的、充滿房間的機器，對于軍事應(yīng)用并不實用。DARPA的ROCKn計劃的目標是研究光學鐘背后原理的基本物理學，并找到一種方法來制造具有低尺寸、低重量和低功率（SWaP）的光學原子鐘。不僅如此，它們將比目前最先進的原子鐘更加精確和準確。 dw-o71(1d