Прорыв NIST: новый микрочип сделает GPS, мобильную связь и интернет более точными

Исследователи Национального института стандартов и технологий (NIST) разработали революционный микрочип для измерения времени, который способен преобразовывать свет в микроволны. Открытие обещает существенно улучшить GPS-системы, мобильную связь и интернет, а также точность радаров.

Улучшения коснутся любых технологий, зависящих от высокоточного измерения времени и коммуникаций, благодаря снижению фазового дрожания (джиттер) – мелких случайных изменений во времени сигналов микроволн.

Исследователи NIST сократили показатель джиттера до незначительной доли секунды – 15 фемтосекунд, что является весьма значительным достижением, учитывая, что фемтосекунда – это одна квадриллионная доля секунды.

Чип для преобразования света в микроволновые сигналы

Новая технология NIST значительно превосходит традиционные источники микроволн, повышая стабильность и точность сигналов, что может улучшить чувствительность радаров, точность аналого-цифровых преобразователей и привести к получению более четких астрономических изображений с использованием групп телескопов.

Кроме того, новая технология NIST отличается компактностью. Если ранее для достижения подобных результатов требовалась система размером с рабочий стол, то теперь исследовательская группа сумела уменьшить многие компоненты до размера чипа, сравнимого по размерам с картой памяти фотоаппарата. Сокращение размера и энергопотребления делает технологию более пригодной для использования в повседневных устройствах.

В настоящее время компоненты, необходимые для микрочипа NIST, расположены вне самого чипа для тестирования их эффективности. Однако команда планирует объединить все части, включая лазеры, модуляторы, детекторы и оптические усилители, на одном чипе. Объединение компонентов позволит сократить размер и потребление энергии, а также облегчит включение системы в маленькие устройства без необходимости обучения или значительного энергопотребления.