Атомен часовник с мащаб на чип. HU DONGDONG/ЗА КИТАЙ ДЕЙЛИ
Китай направи значителна стъпка във високопрецизното отчитане на времето чрез масово производство на атомен часовник с размер на нокът, който е с точност до една секунда за 30 000 години. Напредъкът осигурява високопрецизна времева основа за стратегически приложения като сателити в ниска околоземна орбита и подводни навигационни системи Beidou.
Устройството, разработено от Изследователския център за сателитна навигация и технология за позициониране на университета Ухан в провинция Хубей, измерва само 2,3 кубични сантиметра – около една седма от размера на сравними продукти, произведени в Съединените щати – като същевременно осигурява подобна производителност.
„Времето е стратегически ресурс и тези, които постигат най-висока прецизност в отчитането на времето, получават предимство в технологиите, икономиката и дори националната отбрана“, каза Чен Джиехуа, професор в центъра и юридически представител на Zhongke Taifeisi (Wuhan) Technology Co, в интервю за Changjiang Daily.
Чен обясни, че точното време е от съществено значение за навигацията и позиционирането. „Времето е разстояние при навигация и позициониране – грешка във времето от само една наносекунда, или една милиардна от секундата, води до отклонение на позиционирането от 0,3 метра. Но дори и най-точните ежедневни часовници могат да се отклонят с повече от 10 секунди на година“, каза той. Това предизвикателство накара екипа му да прекара десетилетия в разработването на атомни часовници с мащаб на чип, за да осигури надеждна, независима технология за синхронизиране.
За разлика от конвенционалните часовници, атомните часовници отчитат времето чрез измерване на естествените вибрации на атомите, които се появяват при изключително стабилни честоти. Традиционните атомни часовници използват микровълнови сигнали за взаимодействие с атомите, но сравнително дългата дължина на вълната на микровълните ограничава колко малки могат да бъдат направени устройствата.
Чиповите атомни часовници имат различен подход. Те използват лазери, управлявани от микровълнови сигнали, което позволява системата да бъде изградена в много по-малко пространство. Този дизайн поддържа висока прецизност, като същевременно значително намалява размера и консумацията на енергия.
Чен каза, че часовниците имат широк пазарен потенциал. Компактният им размер — само няколко кубични сантиметра — и ниската консумация на енергия от по-малко от 200 миливата ги правят подходящи за използване в предизвикателни среди, като например подводни системи. При такива настройки сателитните сигнали са недостъпни и не може да се разчита на слънчевата енергия, така че устройствата се нуждаят от собствена стабилна времева референция с ниска мощност, за да останат синхронизирани за дълги периоди.
Zhongke Taifeisi (Wuhan) Technology Co постигна широкомащабно производство на часовници, които вече са били използвани в системи за синхронизиране на времето за подводни Beidou, сателити на ниска земна орбита и рояци дронове.
Гоу Фей, служител в Yangtze River Industry Group, която държи повече от 20 процента от акциите на компанията, каза, че квантовата технология е определена като приоритет сред бъдещите индустрии на Китай. Полето включва квантово прецизно измерване, където атомните часовници с мащаб на чип са основен компонент.
„Най-малкият атомен часовник в света с мащаб на чип, разработен от екипа на професор Chen Jiehua, разби чуждия технологичен монопол“, каза Гоу пред Changjiang Daily. „Той постига всеобхватен скок напред с по-малък размер, по-добра производителност и мащабируемо производство.“
Продуктът е първият — и в момента единственият — атомен часовник с мащаб на чип в Китай, който постига търговски продажби в мащаб. Той продаде няколкостотин бройки през 2024 г., като продажбите продължават да растат през 2025 г., каза Гоу.
Въпреки това, широкомащабното производство все още е изправено пред предизвикателства, особено високата цена и ограниченията на производителността на ключови компоненти като лазерите. Гоу каза, че групата планира да използва своите ресурси, за да помогне на компанията да подобри тези технологии и да разшири автоматизираното производство, намалявайки разходите и разширявайки приложенията както във военните, така и в гражданските комуникации.
15-ият петгодишен план на Китай (2026-30) подчертава необходимостта от пробиви в технологиите за измерване на квантова прецизност и насърчава квантовата технология като нов двигател на икономическия растеж.
Свържете се с авторите на [email protected]
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта