จนกระทั่งล่าสุด นาฬิกาที่แม่นยำที่สุดถือเป็นนาฬิกาควอนตัมซึ่งผิดไปเพียง 1 วินาทีใน 3.7 พันล้านปี พวกเขาถูกค้นพบโดยนาฬิกาทดลองปรมาณูที่พัฒนาขึ้นในสหรัฐอเมริกาในรัฐโคโลราโด
ในปี 2014 กลุ่มนักวิทยาศาสตร์วิจัยจากมหาวิทยาลัยโคโลราโด โบลเดอร์และสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติได้ประกาศการประดิษฐ์นาฬิกาอะตอมสตรอนเทียม นาฬิกาเรือนนี้มีความแม่นยำมากกว่ารุ่นก่อน 1.5 เท่า
หากนาฬิกาทำงานไม่หยุดเป็นเวลาห้าพันล้านปี นาฬิกาจะไม่เดินไปข้างหน้าและไม่ล้าหลังแม้แต่วินาทีเดียว
ในนาฬิกาที่แม่นยำที่สุดในโลกนี้ อะตอมสตรอนเทียมหลายพันตัวถูกจัดเรียงเป็นสายโซ่ที่มีตัวกรองประมาณร้อยตัว ซึ่งเป็นโครงข่ายแสงที่เกิดจากลำแสงเลเซอร์อันทรงพลัง
ความถี่ของการสั่นสะเทือนของอะตอมสตรอนเทียมคือ 430 พันล้านครั้งต่อวินาที ด้วยความถี่นี้ นาฬิกาสตรอนเทียมจึงมีความแม่นยำมากกว่านาฬิกาซีเซียมที่มาตรฐานโลกยอมรับ
นาฬิกาสตรอนเทียมกับนาฬิกาซีเซียม
ตามมาตรฐานสากล นาฬิกาอะตอมที่ใช้ซีเซียมถือเป็นนาฬิกาที่แม่นยำที่สุด ตัวอย่างเช่น นาฬิกา NIST-F1 ในโคโลราโด สหรัฐอเมริกา
นาฬิกาสตรอนเทียมแบบออปติคัลทำงานที่ความถี่สูงกว่านาฬิกาซีเซียมซึ่งใช้ไมโครเวฟ เนื่องจากมีความแม่นยำและความเสถียรสูง นาฬิกาสตรอนเทียมอาจมาแทนที่ซีเซียมและเป็นที่ยอมรับไปทั่วโลกว่าเป็นมาตรฐานหลักสำหรับการวัดเวลาโลก
วิธีวัดประสิทธิภาพของนาฬิกาอะตอม
สองพารามิเตอร์หลักที่ใช้ในการวัดประสิทธิภาพของนาฬิกาอะตอม: ความเสถียรและความแม่นยำ ความเสถียรบ่งชี้ว่าความเร็วของนาฬิกาเปลี่ยนแปลงอย่างไรเมื่อเวลาผ่านไป และมีความสำคัญต่อการทำงานในระยะยาวของการเคลื่อนไหว ความแม่นยำแสดงให้เห็นว่านาฬิกาอยู่ใกล้กับความถี่เรโซแนนท์ที่อะตอมที่ถูกผูกไว้สั่นสะเทือนระหว่างระดับพลังงานมากเพียงใด
ในแง่ของความเสถียรและความแม่นยำ นาฬิกาสตรอนเทียมแบบทดลองจะทำลายสถิติทั้งหมด
ทำไมคุณถึงต้องการนาฬิกาอะตอม
เทคโนโลยีการวัดเวลาได้พัฒนาจากน้อยไปเป็นความแม่นยำมากขึ้น ตอนแรกก็เพียงพอที่จะวัดทุก ๆ ชั่วโมง จากนั้นก็สามารถวัดนาทีและวินาทีได้
แม้จะมีความแม่นยำสูง แต่นาฬิกาอะตอมก็ไม่จำเป็นสำหรับมนุษย์มากนัก แต่นี่เป็นเพียงแวบแรกเท่านั้น
ความแม่นยำในการวัดเวลาดังกล่าวจำเป็นสำหรับบางระบบ ซึ่งแม้แต่หนึ่งในพันล้านวินาทีก็มีบทบาทสำคัญ ตัวอย่างเช่น นาฬิกาอะตอมใช้เพื่อซิงโครไนซ์การทำงานของระบบโทรคมนาคม เช่นเดียวกับระบบนำทางด้วยดาวเทียม
บริษัทที่จำหน่ายไฟฟ้าใช้เทคโนโลยีนิวเคลียร์เพื่อระบุตำแหน่งที่สายไฟได้รับความเสียหาย การสำรวจอวกาศใช้เทคโนโลยีนาฬิกาอะตอมเพื่อสังเกตการณ์วัตถุในอวกาศที่อยู่ห่างไกลจากวิทยุ
ความถี่เป็นแนวคิดที่ใช้กับเวลา นี่คือขนาดของเวลา นี่คือความเร็วของนาฬิกา ค่านี้นำมาพิจารณาในการออกอากาศทางวิทยุและโทรทัศน์เพื่อหลีกเลี่ยงการทับซ้อนระหว่างสถานีและช่อง
การสังเกตอวกาศด้วยโพรบในระบบสุริยะเป็นไปไม่ได้หากไม่มีนาฬิกาอะตอมที่แม่นยำที่สถานีของโลก
เวลามีบทบาทสำคัญในการจัดลำดับกิจกรรมของมนุษย์ประเภทต่างๆ ตลาดการเงินต้องการการคำนวณที่แม่นยำมากขึ้นในการกำหนดระยะเวลาของการทำธุรกรรม