突破性的微型芯片可能是实现精确度提高1000倍全球定位技术的关键
光学原子钟有可能将计时和全球定位系统精度提高1000倍，从而提高手机、计算机和导航系统的精度。 然而，由于其体积庞大、结构复杂，因此无法在研究实验室之外广泛使用。现在，美国普渡大学（Purdue University）和瑞典查默斯理工大学（Charmers University of Technology）的科学家们利用片上微型计算机开发出了一种突破性技术。 这项创新可以大大缩小光学原子钟系统，使其更实用、更易获得。 结果如何？ 导航、自动驾驶汽车和地理空间监测领域的重大进步。 我们的手机、电脑和 GPS 系统能够提供高度精确的时间和定位，这要归功于全球 400 多台原子钟。 每一个时钟，无论是机械时钟、原子钟还是数字时钟，都依赖于两个关键部件：振荡器和计数器。 振荡器产生有规律的重复信号，而计数器则测量其周期。 在原子钟中，这些周期来自原子以极其精确的频率在两种能量状态之间的振动。 大多数原子钟依靠微波频率来诱导这些......阅读全文
NIST团队利用光学技术研发下一代微型芯片级原子钟
NIST下一代微型原子钟的核心是一个芯片上的蒸汽电池（以高“光学”频率滴嗒)，图为显示在一粒咖啡豆旁。玻璃电池(芯片中的方形窗口)含有铷原子，其振动提供时钟的滴嗒。整个时钟由三个微晶片组成，外加辅助电子和光学元件。 核心组件 美国国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家及其团队展示了一种实
微型芯片大大提高光学精度
由罗切斯特大学光学助理教授Jaime Cardenas和博士生、第一作者宋美廷共同开发的1毫米乘1毫米的集成光子芯片将使干涉仪——也就是精密光学——更加强大。其潜在应用包括用于测量镜子上微小缺陷或大气中污染物扩散的更灵敏的设备，以及最终的量子应用。图片来源：罗彻斯特大学/ J. Adam Fenst
突破性的微型芯片可能是实现精确度提高1000倍全球定位技术的关键
光学原子钟有可能将计时和全球定位系统精度提高1000倍，从而提高手机、计算机和导航系统的精度。 然而，由于其体积庞大、结构复杂，因此无法在研究实验室之外广泛使用。现在，美国普渡大学（Purdue University）和瑞典查默斯理工大学（Charmers University of Techn
科研人员：量子纠缠可提升光学原子钟精度
美国科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院的量子物理学家们，利用量子纠缠在原子和电子尺度上再现了一个充满不同滴答声“房间”的场景。这一成就可能为开发新型光学原子钟铺平道路。相关研究成果9日发表在《自然》杂志上。光学原子钟通过监测原子内部固有的“滴答”频率来极其精确地追踪时间。尽管这些时钟已
微型粒子加速器小如芯片
可以捕获和引导光的材料——光子晶体。图片来源：J. Joannopoulous/SCIENCE PHOTO LIBRARY 一种微米大小的装置，通过在一块晶体板上发射电子束就可以产生非常强烈的光。这种装置可用于制造微型X光机和粒子加速器。与
微型粒子加速器小如芯片
一种微米大小的装置，通过在一块晶体板上发射电子束就可以产生非常强烈的光。这种装置可用于制造微型X光机和粒子加速器。与目前的粒子加速器相比，这种小如芯片的装置的制造过程更短、更便宜、更紧凑。相关研究成果近日发表于《自然》。 该装置由香港大学和美国麻省理工学院的研究人员制造而成。它由一块被称为
中国科大研制可见光波段矢量光谱分析仪
近日，中国科学技术大学刘骏秋团队与合作者在集成光学领域取得重要进展，成功研制出一种新型可见光矢量光谱分析仪。该仪器首次实现对可见光波段集成光学器件的高精度、宽带宽、矢量化光谱测量。相关成果以“A hyperfine-transition-referenced vector spectrum an
高性能小型化相干布居囚禁原子钟问世
日前，中国科学院国家授时中心（NTSC）研究员张首刚和云恩学带领的原子钟研究团队研制出高性能小型化相干布居囚禁（CPT）原子钟，解决了高性能CPT原子钟难以小型化的瓶颈问题。 时间是目前测量精度最高的物理量，基于光晶格的锶原子光钟稳定度可达E-19量级，但是因其体积过于庞大而不便于携带。国际上的
新型光学原子钟比铯钟精度高千倍
真空室中由铟（粉红色）和镱（蓝色）离子组成的晶体。图片来源：德国联邦物理技术研究院 德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟，其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度，可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期
下一代光学原子钟可用于探测引力波
英国《自然》杂志29日在线发表的一项物理学研究指出，下一代光学原子钟已经能比现有方法更精确地测量地球表面时空的引力扭曲。这一成果可用于探测引力波、检测广义相对论以及寻找暗物质。 时间的流逝并非绝对，而是取决于给定的参照标准。因此，时钟的测量很容易受到相对速度、加速度和重力势的影响。重力势增加
新型光学原子钟比铯钟精度高千倍
真空室中由铟（粉红色）和镱（蓝色）离子组成的晶体。图片来源：德国联邦物理技术研究院德国联邦物理技术研究院团队成功开发出一系列先进的光学原子钟，其中包括单离子时钟和光晶格时钟。这些新型时钟展示了前所未有的精度，可比现有的定义国际单位制中“秒”的铯原子钟精确1000倍以上。相关研究成果发表在最新一期《物
微型流体芯片可“记住”电信号变化
澳大利亚莫纳什大学科学家研制出一款微型流体芯片。与传统芯片不同的是，其内部结构可模拟人脑的神经通路，“记住”过往的电信号变化，展现出类似大脑神经元的学习与适应能力。这一突破有望为新一代计算机技术打开全新大门。相关研究成果发表于新一期《科学进展》杂志。这款芯片仅有一枚硬币大小，由一种特制的金属有机框架
微型芯片可利用无线电波“充电”
据英国广播公司（BBC）报道，荷兰科学家近日研发出一种可以从无线电波中捕捉能量并传递信息的微型芯片。来自荷兰埃因霍芬科技大学的科研团队表示，这种芯片或将助力刚刚起步的物联网技术的发展。 现在，越来越多的用来测量温度、光照和空气污染情况的微型芯片出现在智能家庭和公共场所中。但传统芯片技术所面临的
高性能小型化相干布居囚禁原子钟问世
高性能小型化CPT原子钟实验构型与频率稳定度测试结果 云恩学供图 日前，中国科学院国家授时中心（NTSC）研究员张首刚和云恩学带领的原子钟研究团队研制出高性能小型化相干布居囚禁（CPT）原子钟，解决了高性能CPT原子钟难以小型化的瓶颈问题。 时间是目前测量精度最高的物理量，基于光晶格的锶原子光钟
芯片上实现光学诱导超导性
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/512325.shtm ?发射、传输和检测皮秒电流脉冲的设备。图片来源：德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所科技日报北京11月14日电 （记者张佳欣）据发表在最新一期《自然·通讯》杂志上的
微型“蹦床”引导声子在芯片中顺畅转弯
全球最疯狂的“蹦床”不仅能左右摇摆，还能“拐弯”。这款微型“蹦床”由德国康斯坦茨大学、丹麦哥本哈根大学和瑞士苏黎世联邦理工学院的物理学家共同设计并制造。其目的在于展示一种改进的声子传输方法，例如将其应用于微芯片中，引导声子通过狭窄的弯道。相关研究论文发表于最新一期《自然》杂志。想象一下这样一张“蹦床
微型激光芯片为量子通信增加新维度
据最新一期《自然》杂志报道，美国宾夕法尼亚大学工程学院领导的研究小组发明了一种芯片，其安全性和稳健性超过了现有的量子通信硬件。他们的技术通过“量子电码”进行通信，使任何一种以前的芯片上激光器的量子信息空间翻了一番。 非量子芯片使用比特存储、传输和计算数据，而最先进的量子设备使用量子比特。比特可
新光学芯片可实现高效“深度学习”
美国麻省理工学院（MIT）科学家在12日出版的《自然·光学》杂志上发表论文称，他们开发出一种全新的光学神经网络系统，能执行高度复杂的运算，从而大大提高“深度学习”系统的运算速度和效率。 “深度学习”系统通过人工神经网络模拟人脑的学习能力，现已成为计算机领域的研究热门。但由于在模拟神经网络任务中
新光学芯片可实现高效“深度学习”
美国麻省理工学院（MIT）科学家在12日出版的《自然·光学》杂志上发表论文称，他们开发出一种全新的光学神经网络系统，能执行高度复杂的运算，从而大大提高“深度学习”系统的运算速度和效率。 “深度学习”系统通过人工神经网络模拟人脑的学习能力，现已成为计算机领域的研究热门。但由于在模拟神经网络任务中
微型芯片实验室可用于癌症的早期检测
日前，来自光子科学研究所(简称ICFO)的科学家们开发出一种全新的芯片实验室，能够在一滴血液中检测出癌症的蛋白质标记物，可以用于癌症的早期检测。此种装置拥有检测低浓度标记物的能力，并且具备可靠、廉价以及便携等特点，为世界偏远地区的部署提供了可能。 众所周知，早期发现是成功
集成光路芯片能发出多种颜色激光
美国国家标准与技术研究院（NIST）科学家研制出一种新型光路芯片，仅有指甲大小，能够产生彩虹般的各种颜色的激光。这种芯片处理光的方式与传统芯片处理电子的方式类似，将能发出多种波长光的激光器集成于方寸之间，成为一种光的“集成电路”，有望为人工智能、量子计算和光学原子钟等前沿技术注入新动力，相关论文发表
科技突破－！芯片上实现光学诱导超导性
据发表在最新一期《自然·通讯》杂志上的论文，德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所研究人员证明，用激光束开启超导性的能力可集成在芯片上，这开辟了一条通往光电子应用的道路。 此前，该所研究人员已经确定了一种增强K3C60光诱导超导性的策略。此次研究则进一步表明，光诱导K3C60的电响应不是线性
西安光机所集成光学芯片研究取得系列进展
作为现代光学尤其是集成光学核心部分，高质量脉冲与相干激光光源一直以来都是学术界与产业界的重要关注点。在中国科学院B类战略性先导科技专项“大规模光子集成芯片”支持下，中科院西安光学精密机械研究所微纳光学与光子集成团队近期在片上集成光源方面取得系列研究进展。 首先，在片上实现了以49GHz为基频的
不用眼睛也看得见？科学家发明微型芯片
过去，眼睛失明的人仅能透过器官移植手术才有机会重见光明。不过，最新研究开发出一款可植入大脑的微型芯片，让来自外界的图像和声音可绕过眼睛和耳朵，直接传达到大脑，帮助病人恢复视觉和听觉。 可将视觉资讯转换为数字编码，直接传到大脑中 该芯片由美国莱斯大学研究人员发明，是一款可置于大脑中的扁
欧盟ChipScope项目：微型超分辨率光学显微镜
想象一下，把显微镜缩小，然后将其与芯片集成在一起，就可以使用它实时观察活细胞内部。如果像今天的智能手机相机一样，可以将这种微型显微镜也集成到电子产品中，那不是很好吗？如果医生设法使用这种工具在偏远地区进行诊断而又不需要大型、笨重和敏感的分析设备，该怎么办？欧盟资助的ChipScope项目在实现这些目
二十年磨一剑：科学家成功将高功率飞秒激光器缩小至芯片大小，将改变精密制造行业
超快激光器是现代光学领域最强大的工具之一，其脉冲持续时间仅为几百飞秒（千万亿分之一秒），在精密制造、眼科手术和光学原子钟等领域不可或缺。但几十年来，这些激光器大多是占用整个光学平台的大型昂贵系统。如今，洛桑联邦理工学院（EPFL）的Tobias J. Kippenberg教授团队终于实现了集成光子学
新进展！芯片上实现光学诱导超导性
据发表在最新一期《自然·通讯》杂志上的论文，德国马克斯·普朗克物质结构与动力学研究所研究人员证明，用激光束开启超导性的能力可集成在芯片上，这开辟了一条通往光电子应用的道路。 此前，该所研究人员已经确定了一种增强K3C60光诱导超导性的策略。此次研究则进一步表明，光诱导K3C60的电响应不是线性
研究人员开发新型光学“硅”与芯片技术
钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片示意图。中国科学院上海微系统与信息技术研究所供图中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣团队联合瑞士洛桑联邦理工学院的托比亚斯·基彭贝格团队，在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展。相关成果5月8日发表于《自然》。近年来，铌酸锂受到广泛关注
西安光机所量子光学集成芯片研究获进展
在中国科学院B类战略性先导科技专项“大规模光子集成芯片”支持下，中科院西安光学精密机械研究所与国外多家科研机构合作，利用西光研制的光子芯片，基于微谐振腔中多个高纯度频率模式相干叠加的独特方案，解决了片上高维纠缠双光子态制备与控制的国际难题，证实了利用10级纠缠双光子态实现超100维的片上量子系统
美设计出可用于光学数据连接的微型激光器
据物理学家组织网7月23日报道，美国科学家在7月22日出版的《自然·光子学》杂志上撰文指出，他们设计出一种仅2微米高的新式表面发射激光器，可以实现单一芯片上的光学连接。新激光器“娇小”的外形让制造商们更容易在下一代计算机的微处理器上实现高速的光学数据连接，且成本更低，最终显著提高计算机的运行速度