來自麻省理工學院(MIT)和德雷伯實驗室的研究人員提出一種新的方法用於(yu) 原子計時，這種方法或許可以使便攜式原子鍾更穩定，更精確。尺寸也有可能縮小到一個(ge) 魔方大小，而不再是一間屋子。

　　芯片尺寸的原子鍾(CSACs)已經商業(ye) 化，研究人員說這些火柴盒大小的低功率器件，隨時間漂移，而且比噴泉鍾精確性差，比設定世界標準時間的原子鍾大很多。但是，噴泉鍾是最精確的計時器，不可能為(wei) 了便攜而犧牲穩定性。

　　Krish Kotru既是MIT航空航天學院的研究生同時也是德雷伯實驗室的研究員，他說道：“你可以在皮卡或者拖車上放一台原子鍾，但我猜它無法承受路上的顛簸。我們(men) 有一個(ge) 好方法可以做出一個(ge) 緊湊的強大的時鍾，比CSACs要好幾個(ge) 數量級，而且長時間內(nei) 更穩定。”

　　在新的時鍾裏，基於(yu) 受激拉曼躍遷，堿金屬原子與(yu) 光子以一定的順序被提取出來。研究人員實施了被稱為(wei) 拉曼絕熱快速通道(ARP)的方法，這是探究原子光學的一種路徑，可以使時鍾有兩(liang) 個(ge) 數量級的提高。

　　Kotru說這種便攜式，穩定度好的原子鍾可以在沒有GPS信號的環境中使用，比如在水下或者室內(nei) 。也可以在軍(jun) 事上的惡劣環境中使用，這種環境中傳(chuan) 統的導航係統都被信號幹擾了。

　　激光代替微波探測

　　如今最精確的原子鍾是以銫原子作為(wei) 基準。從(cong) 1960年以來，一秒被定義(yi) 為(wei) 銫原子在兩(liang) 個(ge) 能級間振蕩9，192，631，770次所用的時間。為(wei) 了測定這個(ge) 頻率，噴泉鍾上拋冷銫原子雲(yun) 幾英尺高，通過微波光束，測定他們(men) 上拋，回落的振蕩。

　　該研究組選擇用激光束取代微波束，這樣會(hui) 更容易在空間中控製，需要的空間也更少。雖然一些原子鍾也會(hui) 使用激光束，但他們(men) 經常會(hui) 受到“AC斯塔克位移”困擾，這時由於(yu) 原子暴露在激光器產(chan) 生的電場中時，它的諧振頻率會(hui) 產(chan) 生位移。這種位移會(hui) 輕易毀掉原子鍾的精確度。Kotru和他的團隊試圖尋找到使用激光束，同時能避免AC斯塔克位移的方法。

　　基於(yu) 激光的原子鍾，激光光束的頻率和強度是固定的。但拉曼ARP應用的激光脈衝(chong) 強度和頻率是變化的。

　　Kotru說：“對於(yu) 我們(men) 的方法，我們(men) 打開激光脈衝(chong) 和調節它的強度，都是逐漸的將它打開和關(guan) 掉。我們(men) 調製激光的頻率，把它限製在很窄的範圍內(nei) 。僅(jin) 僅(jin) 通過做好這兩(liang) 項工作，就可以很大程度的降低係統效應的影響，比如斯塔克位移。”

　　他認為(wei) 這種係統的穩定性和精確度可以媲美現如今在GPS衛星中使用的基於(yu) 微波的原子鍾，但那種原子鍾笨重而且昂貴。

　　該團隊現在正致力於(yu) 減小係統其他組件的尺寸，包括真空室和電子設備。