Relojes atómicos en teléfonos móviles

Científicos del Nacional Institute os Standards and Technology (NIST) han mostrado el núcleo de un reloj atómico que es la centésima parte del tamaño de cualquier otro reloj atómico. El desarrollo abre la puerta a un control horario más preciso en dispositivos portátiles, comunicaciones inalámbricas más seguras, navegación más exacta y otras aplicaciones, según el NIST.

El interior del reloj tiene un tamaño menor que el de un grano de arroz, consume menos de 75 milésimas de vatio y es tan estable que sólo se gana o se pierde un segundo cada 300 años. El envoltorio físico de este reloj, que incluye un láser y vapor atómico, podría ser creado sobre obleas de semiconductores utilizando técnicas actuales para la producción de sistemas mecánicos microelectrónicas, según ha señalado el NIST. Esto conlleva la producción en masa de bajo coste de un reloj atómico del tamaño de un chip informático y una fácil integración con otros dispositivos electrónicos.

“La fuerza real de nuestra técnica, señala John Kitching, investigador principal del proyecto, es que somos capaces de hacer funcionar el reloj con tan poca cantidad de energía que podría ser accionado por la batería, y que es lo suficientemente pequeño como para ser fácilmente incorporado en teléfonos móviles y cualquier otro dispositivo de mano”.

Utilizando 75 milésimas de vatio de energía constantes, el reloj podría agotar una pila AA en menos de un día. Sin embargo, es la centésima parte de energía que utilizan otros relojes atómicos comerciales y Kitching prevé que el consumo de energía se reducirá significativamente desde los 75 milivatios.

Por otra parte, el paquete físico se integrará con un oscilador externo y un circuito de control; todo ello con un tamaño de un centímetro cúbico. Los científicos del NIST esperan mejorar la estabilidad a largo plazo del reloj y reducir su consumo de energía hasta el punto que de podría mejorar sustancialmente el rendimiento de muchos sistemas militares y comerciales que requieren una precisión horaria.

Los relojes atómicos ofrecen las medidas de tiempo y frecuencia más exactos, pero también han sido tradicionalmente grandes y han consumido grandes cantidades de energía.

En los dispositivos de comunicaciones inalámbricos, los relojes atómicos del tamaño de un chip podrían mejorar la sincronización de las redes y la selección de canal para mejorar la seguridad y las interferencias, según el NIST. Por su parte, en los receptores de los sistemas de geoposicionamiento global (GPS), los pequeños relojes mejoran la precisión de los sistemas de navegación basados en satélites y los utilizados en vehículos militares y comerciales. Además, en el momento en que los relojes atómicos sean más pequeños, económicos y utilicen menos energía, podrían reemplazar los osciladores de cristal de cuarzo que se utilizan en muchos productos, como el PC.