Đồng hồ nguyên tử chỉ lệch 300 phần nghìn tỷ giây mỗi ngày

Các chuyên gia phát triển đồng hồ nguyên tử có thể tính thời gian chính xác hơn khoảng 1.000 lần so với đa số đồng hồ trên tàu hiện nay.

Nhóm nhà vật lý và kỹ sư tại công ty Vector Atomic, nhà sản xuất thiết bị định vị và liên lạc tại Mỹ, phát triển loại đồng hồ nguyên tử mới được cho là cực kỳ chính xác và bền chắc, TechXplore hôm 26/4 đưa tin. Trong nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature, họ miêu tả những yếu tố tạo nên chiếc đồng hồ mới và hiệu quả hoạt động của nó trong quá trình thử nghiệm thực tế trên một con tàu ở Thái Bình Dương.

Container chứa đồng hồ nguyên tử mới đặt trên boong tàu HMNZS Aotearoa trong chuyến thử nghiệm kéo dài 3 tuần trên biển. (Ảnh: Nature)

Khi các thiết bị trên tàu thủy ngày càng tinh vi hơn, công nghệ phía sau chúng cũng ngày càng đòi hỏi thời gian chính xác. Việc điều hướng cần đến các hệ thống vô tuyến sử dụng GPS hoặc hệ thống định vị khác. Với những hệ thống như vậy, chỉ một sai sót rất nhỏ về thời gian khi đo đạc quá trình truyền tín hiệu giữa các vệ tinh có thể dẫn đến sai số định vị hàng trăm mét. Đây có thể là vấn đề rất lớn với tàu quân sự.

Hiện tại, các con tàu sử dụng đồng hồ nguyên tử đủ bền chắc để hoạt động khi tàu di chuyển, nhưng lại kém chính xác hơn nhiều so với đồng hồ nguyên tử trong phòng thí nghiệm nghiên cứu. Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia tại Vector Atomic phát triển mẫu đồng hồ tân tiến giúp giảm sự chênh lệch.

Đồng hồ mới hoạt động bằng cách sử dụng các phân tử iodine dao động. Nó chỉ nặng 26 kg và có kích thước tương đương ba hộp đựng giày - đủ nhỏ để sử dụng trên hầu hết tàu thủy. Nhóm nghiên cứu khẳng định, nó chính xác hơn khoảng 1.000 lần so với đa số đồng hồ trên tàu hiện nay.

Trong nghiên cứu mới, các chuyên gia phối hợp với hải quân New Zealand để thử nghiệm đồng hồ trên tàu HMNZS Aotearoa trong lúc con tàu tiến hành các hoạt động vận chuyển bình thường trong 20 ngày ở Thái Bình Dương. Dữ liệu từ thử nghiệm cho thấy, đồng hồ gần như chính xác như khi chạy trong phòng thí nghiệm. Cụ thể, nó duy trì sai số thời gian tích lũy trong khoảng 300 pico giây, hay 300 phần nghìn tỷ giây, mỗi ngày.

Nhóm nghiên cứu cho biết, họ đang tiếp tục phát triển đồng hồ với hy vọng khiến nó trở nên đủ nhỏ để sử dụng cho các vệ tinh điều hướng.

• Hai chiếc đồng hồ đi ngược nhau vòng quanh thế giới, về nhà không còn chỉ cùng một giờ
• Trung Quốc đưa đồng hồ nguyên tử lạnh đầu tiên lên vũ trụ
• Đồng hồ nguyên tử chính xác nhất thế giới