שבב הדור הבא המכונה השעון האטומי הודגם על ידי הפיזיקאים וכן שותפי ה- NIST (המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה). שעון זה קטן יותר בגודלו, מעוצב עם אופטיקה, שבבים ו רכיבים אלקטרוניים . הוא מסומן בתדרים אופטיים גבוהים.
שעון אטומי זה משתמש ב 275 מגוואט או פחות כוח עם תוספת התקדמות בטכנולוגיה . שעונים אלה יכולים בסופו של דבר להחליף מתנדים קבועים בתוך מערכות ניווט, רשתות טלקומוניקציה, ומשמשים כשעוני תמיכה בלוויינים.
לב השעון האטומי בקנה מידה שבב מהדור הבא
שעון זה תוכנן ב- NIST בעזרת המכון הטכנולוגי של קליפורניה, מעבדות צ'רלס סטארק דרייפר ואוניברסיטת סטנפורד. שעונים אטומיים רגילים פועלים בתדרי מיקרוגל התלויים בתנודות אטום הצזיום.
CLKs אטומיים אופטיים עובדים בתדרים גבוהים יותר ומציעים דיוק גבוה כאשר הם מפרידים זמן ליחידות קלות יותר. גורם האיכות של שעון זה משכפל כמה הארוך האטומים מסמנים בכוחות עצמם ללא עזרה חיצונית.
האטומים ב השבב שעון אטומי בקנה מידה נחקר בתדר מיקרוגל. ה שעון אחר גרסאות צריכות להפוך לסטנדרט תעשייתי של יישומים שימושיים. עם זאת, הם זקוקים לכיול ראשוני ותדירותם יכולה לזרום לאורך זמן בשגיאות תזמון חשובות.
לשעון האופטי מבוסס ה- NIST חוסר יציבות טוב פי 100 משעון המיקרוגל בקנה מידה שבבי. פעולתו של שעון זה היא סימן אטומי הרדיום בתדר אופטי בתוך ה- THz (terahertz).
ניתן להשתמש בסימון זה לייצוב לייזר IR אשר נקרא כלייזר CLK, המוחלף לאות שעון מיקרוגל במיקרוגל באמצעות שני מסרקי תדרים הפועלים כמו הילוכים.
תדירות ההפעלה של מסרק אחד היא בתדר THz. מסרק זה מתואם עם מסרק תדרים של GHz, והוא יכול לשמש כמו סרגל מרווח קל המוגן לעבר לייזר CLK. לפיכך, ה- CLK מייצר אות חשמלי עם מיקרוגל GHz. ניתן לחשב אותו באמצעות אלקטרוניקה קונבנציונאלית הניתנת לייצוב ליד תנודות ה- THz של רובידיום.
יתר על כן, ניתן להפחית את היציבות של השעון האטומי בקנה מידה שבב זה באמצעות לייזרים בעלי רעש נמוך, כמו גם את המימד שלו בעזרת שילוב מורכב יותר של אלקטרוני ואופטי.
.
