【機械工学】MIT、LSIに搭載可能な安価かつ低消費電力の分子時計を開発--精度は原子時計並み［07/31］
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マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームは、半導体チップに実装可能で、安価に製造できる分子時計を開発した。
この分子時計は、硫化カルボニル（OCS）分子を含むガスに高周波（231.060983GHz）を照射してOCS分子を回転させ、その共振状態を基準クロックとして時間計測する。既存のCMOS製造プロセスを使ってLSIに組み込める。
実験したところ、1時間当たりの平均誤差は1マイクロ秒未満だったという。この精度は、小型の原子時計に匹敵し、スマートフォンなどで一般的な水晶発振時計の1万倍高い。さらに、原子時計と違って消費電力は66mWと極めて少なく、スマートフォン用チップなどへの実装が可能という。
研究チームは、この分子時計がスマートフォン用GPSの高精度化につながると考える。
GPSでは、人工衛星の出す時刻信号を受信し、三角測量の原理を応用して位置を決定する。その際、電波の受信状況が悪いと、正確な位置を求められず大きな誤差が生じてしまう。参照する衛星の数を増やせば精度は高められるものの、計算などに時間がかかる。
ここで、極めて高い精度の時間計測ができると、GPS衛星からの情報を補足することで、悪い電波状況でもより正確な位置情報の把握が可能になる、としている。
https://japan.cnet.com/storage/2018/07/30/6b2033a6ed63538ab4c6fcfe9293e315/2018_07_30_sato_nobuhiko_022_image_01.jpg
https://japan.cnet.com/storage/2018/07/30/f1d14fa75caea0a5bc9326fa00164243/2018_07_30_sato_nobuhiko_022_image_02.jpg
https://japan.cnet.com/article/35123251/ 一年は8760時間だから、1年間に平均8.8ミリ秒もずれるのかな？ 腕時計としてなら「一生に1秒しかずれません」で売り出せるとみた >>44
いまの腕時計用の高級グレードのクォーツより優秀じゃん 笑わせるな グランドセイコー９Fキャリバーで年差10秒程度 1000倍悪いわ
＞半導体チップに実装可能で、安価に製造できる分子時計を開発した。
＞
＞ この分子時計は、
＞硫化カルボニル（OCS）分子を含むガスに高周波（231.060983GHz）を照射して
＞OCS分子を回転させ、
＞その共振状態を基準クロックとして時間計測する。
＞既存のCMOS製造プロセスを使ってLSIに組み込める。
照射する高周波（231.060983GHz）の精度は無くても大丈夫なのか？
共振と言ってるから大丈夫な気もするが。
パッケージ内にガスを封入して半導体から高周波を照射し、
センサで検知してカウントする？
ってこと？
＞1時間当たりの平均誤差は1マイクロ秒未満だったという
3.6秒につき平均1n秒の誤差か。
同時に衛星が捕捉できなくても、
時間差(高精度)の衛星情報で計算しようってことかな？
>>43
>これ単品では精度が全然足りない。（とはいえロシア版ＧＰＳは大体これくらいの精度だったりする）
一時間に1マイクロ秒ずれるのと絶対精度が1マイクロ秒なのとごっちゃ >>50
いや、一時間後に測位しなおせば数百ｍ分の誤差が累積してるから
結局、時計合わせからやり直しじゃんってこと
↓実際はこんな目的のためには使えないんだろうなぁっていう
＞研究チームは、この分子時計がスマートフォン用GPSの高精度化につながると考える。 >>51
GPS測位で、「誤差が累積」？
ワケわからん。 リカチョンキムチ
裏入学医学部なので難しい事はさっぱり分からず 何も絡めず >>51
それは俺が>>41で既に指摘してることだが、お前はそれを猿真似しつつ意味がわかってないからロシア版
GPSの絶対精度の話とごっちゃにしたってこと 1時間かけて4機のみ衛星補足でそれぞれ一回のみ電波受信しかできない状況だったら誤差300mになるかもな
1分の間に4機補足できれば5m
ちなみに水晶発振器だったら1秒で200mもズレるから同時計測が基本
数分間といえど同時計測の制限をはずせるのが重要
悪天候なんかでポツポツとしか補足できない場合に力を発揮する >>57
さっぱりってことは測位の仕組みわかってないって事かな
なぜ現状のGPS受信機で4機の同時計測が必要かわかってるなら多分通じると思うんdが >>56
>数分間といえど同時計測の制限をはずせるのが重要
ほとんど意味ないのに、重要？ みちびきなんか
いらんかったんや!
結局 宇宙のゴミ 水晶発振、トランス、スピーカーなど発明されたのは古いけど、今だに使われているデバイスの典型だな。
トランスなどは効率９０％越えてこう言うものなどそうザラに無い、欠点はガサばって重いこと。 >>62
知ってて>>57はありえんやろ
>>56がおかしいって言いたいならおかしいところを指摘しな >>64
>>>56がおかしいって言いたいならおかしいところを指摘しな
受信したときの位置が未知変数だから、時刻を変えて受信したら拘束条件が足りず、解けない。 OCSは200nmぐらいのレーザーでCOとS(1D)に分裂する >>68
移動してる場合、一分前に得た情報は今の位置では違う情報だったはずだから、再取得するしかない >>68
誤差じゃなくて、位置そのものが求まらんつうの、あほう。 >>69-70
まじで
https://ja.m.wikipedia.org/wiki/グローバル・ポジショニング・システム
を理解できてないのかよ…
衛星が3個しか受信できてないときの話だぞ
受信時刻 {\displaystyle t} tはGPS受信機の時計の値であり、もしそれが正確ならば、受信機の位置である三つの変数（未知数）x, y, zを得るために最低三本の連立方程式があれば良い。
しかしGPS受信機の時計はそれほど正確ではなく、受信時刻 {\displaystyle t} tも未知数とする必要がある。したがって、4つの衛星から受信することで、これら4つの未知数を求められる。 >>71
3機同時受信ならな。
だが、この文↓でそんな意味にはならない。
「1時間かけて4機のみ衛星補足でそれぞれ一回のみ電波受信しかできない状況だったら誤差300mになるかもな
1分の間に4機補足できれば5m
ちなみに水晶発振器だったら1秒で200mもズレるから同時計測が基本
数分間といえど同時計測の制限をはずせるのが重要」 クオーツに次ぐ革命来たな。
自動制御も工作機械も、オーディオも全て制度が上がるわ >>73
いやオーディオはすでに原子時計レベルの精度が要求されている
たとえばCD製作現場でも実際にセシウム原子時計が使われているし
オーディオ用ルビジウム原子時計も市販されている 喧嘩すんな。勃起したちんこに腕時計ぶら下げてプルプル回して遊べば楽しい気分になるぞ。 >>76-77
馬鹿としか言えなくて残念だったな w >>79
残念でもなんでもないけど。
馬鹿は馬鹿なりに勝手に勝ち誇って下さい。 >>80
相変わらずバカとしか言えないんだな
>>81
で？
理解できたのか？ w wikipediaコピペするような馬鹿だ、ってのは理解した。 wikipediaコピペとしか言えないんだな
どこがおかしいのか指摘すればいいのに
まあ、できないから馬鹿馬鹿言ってるんだろうけど w 昔は超音波同期でクォーツめいた時間カウントをやる腕時計もあったよね。
あれっていまもメンテできるんだろうかｗ 昔、電気式の音叉時計というのがあった。
その音叉をもっと周波数の高くて堅くて損失の少ない
水晶発振子に置き換えてクオーツ時計が作られた。
最初は大きい装置だったが、努力して壁掛けサイズになって、
それをさらに小型化して腕時計になった。そこの部分は
日本が技術開発した。 それにしても、原子時計は温度に依存した周波数変化などなさそうなのに、
なぜずれる可能性があるのだろうか？ 太陽が地球の周りを回っていて
その重力の影響？ 引き潮満ち潮の影響？ >>48
分子振動だからそっちの精度は
分子構造と温度でだいたい決まると思いますね。 GPSの精度に高精度の時計が必要というのはGPS衛星に載せる時計であってGPS電波を受信する端末の時計ではない
そしてGPS衛星には最高精度の原子時計と相対性理論にある時間の遅れの補正が行われている
仮に>>1によってGPS電波を受信する端末に原子時計並みの精度の時計が組み込まれたところでGPSの精度は変わらん ＞1時間当たりの平均誤差は1マイクロ秒未満
1年で約9ミリ秒未満の誤差
100年で0.9秒未満の誤差
セシウム原子時計は1億年に1秒とかなんだが、原子時計並みってのは言いすぎじゃね？
まぁスマホサイズでこれくらいの誤差なのは凄いけども >>93
>セシウム原子時計は1億年に1秒とかなんだが、原子時計並みってのは言いすぎじゃね？
放射線を出さない種類のセシウムを用いた腕時計サイズの「The Cesium 133」で1000年で誤差1秒。
【The World's First True Atomic Wristwatch - The Cesium 133 by John Patterson PhD - Bathys Hawaii ? Kickstarter】
https://www.kickstarter.com/projects/846511652/the-worlds-first-true-atomic-wristwatch-the-cesium ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
