小巧强大：NIST开发一种革命性计时微芯片大幅提高通信精度
美国国家标准与技术研究院（NIST）的研究人员近日研发出一种具有革命性的计时微芯片。这种新芯片能够将光信号无缝转换为微波信号，从而大幅提升全球定位系统（GPS）、电话和互联网连接以及雷达的精度。实际上，这项技术可以改善所有依赖高精度计时和通信的技术，因为它成功降低了“时序抖动”。
时序抖动是指微波信号时序中的微小随机变化。这就好比音乐家在演奏音乐时，需要努力保持稳定的节拍。然而，随着时间的推移，这些信号的时序有时会波动。为了实现精确，NIST的研究人员已将其减少到极小的15飞秒，一飞秒是十亿分之一秒，这无疑是非常令人印象深刻的。
这种新技术是对传统微波源的重大升级，它增强了信号的稳定性和准确性，从而提高了雷达灵敏度，提高了模数转换器的准确性，并使用多架望远镜拍摄更清晰的天文图像。更重要的是，NIST的新技术非常紧凑，通常需要一个桌面大小的系统才能实现类似的功能，但NIST团队成功将其大部分缩小到一个紧凑的芯片中，这个芯片大约与数码相机存储卡的大小相同。
通过减少时序抖动并将其小型化到一个小芯片中，NIST团队不仅减少了其功耗，还使其在日常设备中更易于使用。NIST芯片所需的组件目前位于芯片外部，以测试其效率。但该团队现在计划将包括激光器、调制器、探测器和光放大器在内的所有不同部分合并到一个芯片上。这将进一步减小尺寸和功耗，并有可能在无需大量训练或大量能量输入的情况下将该系统包含在小型设备中。获取更多前沿科技信息访问：https://byteclicks.com
这项技术的研究和开发并非NIST一家之力，而是得到了多所著名机构的支持。其中包括科罗拉多大学博尔德分校、美国宇航局喷气推进实验室、加州理工学院、加州大学圣巴巴拉分校、弗吉尼亚大学和耶鲁大学。
NIST研发的这种新芯片具有巨大的潜力，它将极大地改善各种依赖高精度计时和通信的技术，从而提高我们的生活质量。
您可以在《自然》上查看这项研究。
