'S Werelds meest nauwkeurige klok is nauwkeurig afgesteld om de radar- en GPS-mogelijkheden te verbeteren.

De cryogene saffieroscillator, of Saffierklok, is verbeterd door onderzoekers van de Universiteit van Adelaide in Zuid-Australië om bijna attoseconde capaciteit te bereiken.

De oscillator is 10-1000 keer stabieler dan concurrerende technologie en stelt gebruikers in staat ultrahoge precisiemetingen uit te voeren om de prestaties van elektronische systemen te verbeteren.

Verhoogde tijdnauwkeurigheid is een integraal onderdeel van radartechnologie en kwantumcomputers, die voorheen vertrouwden op de stabiliteit van kwartsoscillatoren en atoomklokken zoals de Hydrogen Maser.

Atoomklokken zijn de gouden standaard in tijdwaarneming voor stabiliteit op lange termijn over maanden en jaren. Echter, elektronische systemen hebben op korte termijn meer dan een seconde stabiliteit nodig om de apparaten van vandaag te besturen.

De nieuwe Sapphire Clock heeft een kortetermijnstabiliteit van beter dan 1x10 ^-15 , wat gelijk staat aan slechts één seconde verliezen of winnen om de 40 miljoen jaar, 100 keer beter dan commerciële atoomklokken meer dan een seconde.

De originele Sapphire Clock werd in 1989 ontwikkeld door professor Andre Luiten in West-Australië voordat het team naar Zuid-Australië verhuisde om het apparaat verder te ontwikkelen aan de Universiteit van Adelaide.

Hoofdonderzoeker Martin O'Connor zei dat de ontwikkelingsgroep bezig was het apparaat aan te passen aan de behoeften van verschillende industrieën, waaronder defensie, kwantumcomputers en radioastronomie.

De klok van 100 cm x 40 cm x 40 cm gebruikt de natuurlijke resonantiefrequentie van een synthetisch saffierkristal om een ​​stabiel oscillatorsignaal te behouden.

Universitair hoofddocent O'Connor zei dat de machine kan worden teruggebracht tot 60 procent van zijn omvang zonder veel van zijn capaciteit te verliezen.

"Onze technologie is zo ver vooruit op het spel, het is nu het moment om het om te zetten in een commercieel product, " hij zei.

"We kunnen de oscillator nu afstemmen op de toepassing van onze klanten door de grootte ervan te verkleinen, gewicht en stroomverbruik, maar het gaat nog steeds verder dan de huidige elektronische systemen."

De saffierklok, ook bekend als een microgolfoscillator, heeft een 5 cm cilindervormig kristal dat is afgekoeld tot -269C.

Microgolfstraling verspreidt zich constant rond het kristal met een natuurlijke resonantie. Het concept werd voor het eerst ontdekt door Lord Rayleigh in 1878 toen hij iemand ver weg kon horen fluisteren aan de andere kant van de kerkkoepel van St Paul's Cathedral.

De klok gebruikt vervolgens kleine sondes om de zwakke resonantie op te pikken en versterkt deze terug om een ​​zuivere frequentie te produceren met prestaties van bijna attoseconden.

"Een atoomklok gebruikt een elektronische overgang tussen twee energieniveaus van een atoom als frequentiestandaard, ' zei universitair hoofddocent O'Connor.

"De atoomklok is wat vaak wordt gebruikt in GPS-satellieten en in andere kwantumcomputer- en astronomietoepassingen, maar onze klok zal deze huidige toepassingen verstoren."

De labversie heeft al een bestaande klant in de Defense Science and Technology Group (DST Group) in Adelaide, maar universitair hoofddocent O'Connor zei dat de onderzoeksgroep ook op zoek was naar meer klanten en in gesprek was met een aantal verschillende industriegroepen.

De onderzoeksgroep neemt deel aan het pre-acceleratorprogramma On Prime van de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO's), waarmee teams klantsegmenten kunnen identificeren en bedrijfsplannen kunnen opstellen.

Commerciële versies van de Sapphire Clock zullen in 2017 beschikbaar komen.