據(jù)外媒報(bào)道，對于17世紀(jì)的水手來說，即便能夠擁有一座精準(zhǔn)的導(dǎo)航時(shí)鐘，如果它非常脆弱導(dǎo)致無法上船，那么它的存在也就沒有任何意義了。同樣的情況也發(fā)生在未來用于GPS衛(wèi)星的超精準(zhǔn)光鐘上。我們現(xiàn)在生活在一個越來越依賴GPS定位、導(dǎo)航、測量甚至控制造船廠和倉庫庫存的時(shí)代，通過鎖定四顆或更多衛(wèi)星的信號，人們可以在幾秒鐘之內(nèi)分追蹤到地球上的任何一個位置，不過它的精準(zhǔn)度還不夠優(yōu)秀。 cVR3_e{&H  
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造成這一問題的根源來自GPS對安裝在衛(wèi)星上的原子鐘的依賴。據(jù)了解，原子鐘會根據(jù)微波范圍下振動的銫原子變化形成“時(shí)間戳”。為了實(shí)現(xiàn)更高的精密度和準(zhǔn)確度，工程師們想到把這種振動換成頻率更小的可見光，其能將頻率提高10萬倍，此時(shí)則需要一個光鐘。 "?lm`3W"  
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這種光鐘可以大大提升精準(zhǔn)度，其精準(zhǔn)度能比傳統(tǒng)原子鐘高出100到1000萬倍。不過為了能讀出頻率，工程師必須要降低這些光鐘的輸出數(shù)值，這樣它們的擺動才能跟微波原子鐘連接。此時(shí)就需要用上光頻梳，它在光鐘中扮演著如同減速齒輪的角色。這套設(shè)備每隔1/10萬億分之秒向可見光發(fā)出激光然后將其分割成上百萬個梳齒。通過將這些梳齒跟原子鐘的振動連接到一起，一個準(zhǔn)確度更高、可讀性更強(qiáng)的光鐘就此誕生。 ZL-YoMHc+_  
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不過想要使用這套全新的系統(tǒng)還不得不面臨以下這個難題：頻率梳（然后是光鐘）非常笨重和脆弱。為此，Menlo Systems的Matthias Lezius及其團(tuán)隊(duì)打造了一座能夠在零重力環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)的光鐘，未來它將可能會實(shí)現(xiàn)厘米級別的GPS定位。 4l2xhx  
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雖然這支團(tuán)隊(duì)打造的光鐘還需要用到光纖且無法做到全自動，但它卻解決了笨重的問題，據(jù)悉，它的重量只有22公斤，尺寸大小只有22x14.2厘米。另外，它只需要70瓦的能量就能運(yùn)行并且足夠承受火箭運(yùn)送過程中的環(huán)境變化。 \rw/d5.  
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雖然這套全新的光鐘能運(yùn)轉(zhuǎn)起來，但它的精準(zhǔn)度仍舊不夠，對此，團(tuán)隊(duì)表示他們已經(jīng)開始致力下一代的研發(fā)工作。據(jù)了解，全新的光鐘計(jì)劃明年送上太空。 4RH'G
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研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示，希望有朝一日能打造一個只有幾公斤重、體積只有3L、所需能源只要10瓦的光鐘。此外，他們還指出，該光鐘未來將不僅僅適用于GPS衛(wèi)星，它還能在溫室氣體遙感衛(wèi)星、緊密氣象測量以及地球監(jiān)測等領(lǐng)域找到用處。