پورٹ ایبل آپٹیکل ایٹم کلاک نے اپنا تجارتی آغاز کیا - فزکس ورلڈ

ایٹم دنیا کے سب سے زیادہ درست ٹائم کیپرز ہیں - اتنا کہ دوسرے کی تعریف سیزیم پر مبنی ایٹم کلاک کے بالکل 9 192 631 770 ٹک کے طور پر کی گئی ہے۔ ان جوہری طور پر درست گھڑیوں کے تجارتی طور پر دستیاب ورژن GPS، نیویگیشن، ڈیٹا کی منتقلی اور مالیاتی منڈیوں کو زیر کرتے ہیں، اور یہ مائیکرو ویو فریکوئنسی، یا اربوں ٹک ٹاک فی سیکنڈ پر چلتے ہیں۔ ایک دن کے بعد، ان کا ٹائم کیپنگ دس نینو سیکنڈ سے بھی کم ہو جاتا ہے۔

یہ جتنا اچھا ہے، اگرچہ، ایٹمی گھڑیوں کی اگلی نسل اس سے بھی زیادہ درست ہے۔ یہ لیب پر مبنی تعمیرات آپٹیکل فریکوئنسیوں پر چلتی ہیں، یعنی یہ فی سیکنڈ دسیوں کھربوں بار ٹک کرتی ہیں۔ ان میں سے بہترین 10 فیمٹو سیکنڈز (10^15- s) ایک دن کے بعد، یا 50 ارب سال بعد ایک سیکنڈ کے اندر۔ اور جلد ہی، پہلی بار، آپ اپنا ایک خرید سکیں گے: ویکٹر ایٹمک، کیلیفورنیا، امریکہ میں قائم ایک اسٹارٹ اپ نے مارکیٹ میں پہلی پورٹیبل آپٹیکل گھڑی.

"آج آپ صرف مائکروویو گھڑیاں خرید سکتے ہیں،" کہتے ہیں۔ جوناتھن ہاف مینیو ایس ڈیفنس ایڈوانسڈ ریسرچ پراجیکٹس ایجنسی (DARPA) میں ایک پروگرام مینیجر، جس نے اس کام کو فنڈ فراہم کیا۔ اگر آپ آپٹیکل ٹرانزیشن پر جائیں تو درستگی، درستگی اور کارکردگی میں بہت بڑا فائدہ ہوتا ہے، لیکن یہ عام طور پر ایک ہی وقت میں ناقابل یقین پیچیدگی کے ساتھ آتا ہے۔ خوشگوار سمجھوتہ تلاش کرنا ہی اصل جنگ ہے۔"

صحیح ایٹموں کی تلاش

آپٹیکل گھڑیوں اور ان کے مائکروویو پیشرو کے درمیان بنیادی فرق لیزر ہے۔ ممکنہ حد تک درست ترین گھڑیاں بنانے کے لیے، سائنس دان ایسے ایٹموں کا استعمال کرتے ہیں جو سب سے تنگ ایٹم ٹرانزیشن پیش کرتے ہیں - عام طور پر سٹرونٹیم یا یٹربیئم - اور اپنے لیزر سسٹم کو ان ایٹموں کی مخصوص ضروریات کے گرد ڈیزائن کرتے ہیں۔ ایٹموں کو ویکیوم چیمبرز میں رکھا جاتا ہے، اور انہیں ٹھنڈا کرنے اور پھنسانے کے لیے مختلف لیزر استعمال کیے جاتے ہیں، جبکہ دیگر لیزر ناپسندیدہ منتقلی کو روکتے ہیں یا گھڑی میں استعمال ہونے والے مطلوبہ سے پوچھ گچھ کرتے ہیں۔ ان تمام لیزرز کو، مجموعی طور پر ایک درجن تک، درست تعدد پر مستحکم ہونے کی ضرورت ہے، اور ان کو برقرار رکھنے کے لیے مسلسل نگرانی کی ضرورت ہے۔

آپٹیکل کلاک کا کم درست، لیکن زیادہ مضبوط اور پورٹیبل ورژن بنانے کے لیے، ویکٹر ایٹم کے سی ای او اور شریک بانی جمیل ابو شعیر ایک مختلف طریقہ اختیار کرنا پڑا. "ایٹم کے ارد گرد نظام کو ڈیزائن کرنے کے بجائے، ہم نے لیزرز کے ارد گرد نظام کو ڈیزائن کیا،" وہ کہتے ہیں.

ابو شیر بتاتے ہیں کہ وجود میں آنے والے سب سے مشکل، سب سے زیادہ آزمائشی لیزر وہ ہیں جو ٹیلی کمیونیکیشن اور صنعتی مشینی میں استعمال ہوتے ہیں۔ تجارتی R&D کے سالوں (یا اس سے بھی دہائیوں) کی بدولت، وہ انتہائی کمپیکٹ اور مستحکم ہیں، اور اس نے اور اس کی ٹیم نے ایک جوہری پرجاتیوں کا انتخاب کیا جو ان کے لیے موزوں ہے: مالیکیولر آیوڈین۔ یہ مالیکیول عام طور پر مشینی میں استعمال ہونے والے فریکوئنسی ڈبل انفراریڈ لیزر کے قریب آسان ٹرانزیشن رکھتا ہے۔ ٹیم نے ایک سادہ وانپ سیل سیٹ اپ کا بھی انتخاب کیا جو ایٹموں کو ٹھنڈے درجہ حرارت پر ٹھنڈا کرنے یا انتہائی ہائی ویکیوم میں قید کرنے سے گریز کرتا ہے۔

نتیجہ ایک ٹرنکی آپٹیکل کلاک تھا، جسے ٹیم ایورگرین کہتی ہے، جس کا حجم صرف 30 لیٹر ہے – تقریباً ایک ریکارڈ پلیئر کا سائز۔ اگرچہ ایورگرین کے وقت کی درستگی لیب پر مبنی حالت سے بہت دور ہے، لیکن یہ موجودہ مائیکرو ویو گھڑیوں کے مقابلے میں 100 گنا زیادہ درست ہے۔ یہ ہائیڈروجن میسرز پر مبنی گھڑیوں کی کارکردگی سے بھی میل کھاتا ہے - واک ان فریج کے سائز کے آلات جو ماحولیاتی شور کے لیے انتہائی حساس ہوتے ہیں۔

سمندری آزمائش

2022 کے موسم گرما میں، Evergreen کے ایک پروٹو ٹائپ نے جانچ کے لیے سمندر میں ایک جہاز پر تین ہفتے گزارے۔ اس دوران گھڑی بغیر کسی مداخلت کے کام کرتی رہی۔ واپسی پر، ٹیم نے گھڑی کی کارکردگی کا تجربہ کیا اور پایا کہ جہاز پر ہنگامہ خیزی اور درجہ حرارت کے جھولوں کے باوجود یہ نمایاں طور پر کم نہیں ہوئی تھی۔ "جب یہ ہوا، تو میں نے سوچا کہ سب کو کھڑے ہو کر چھتوں سے چیخنا چاہیے،" ہوفمین کہتے ہیں۔ "میرا مطلب ہے، لوگ کئی دہائیوں سے ان آپٹیکل گھڑیوں پر کام کر رہے ہیں۔ اور یہ پہلا موقع تھا جب ایک نظری گھڑی حقیقی دنیا میں انسانی مداخلت کے بغیر اپنے طور پر چلائی گئی۔

Abo-Shaeer کے مطابق، Evergreen کا سائز اور استحکام نیویگیشن میں اس طرح کی گھڑیوں کو بڑے پیمانے پر اپنانے کی راہ ہموار کرتا ہے، خاص طور پر جب GPS سگنلز بلاک ہوتے ہیں یا جعل سازی کرتے ہیں۔ ڈیٹا سینٹرز اور ٹیلی کمیونیکیشن پروٹوکول میں؛ اور سائنسی مقاصد کے لیے ریموٹ ڈیٹیکٹرز سے سگنلز کو سنکرونائز کرنے کے لیے۔ فی الحال، GPS تقریباً تین میٹر تک درست ہے، لیکن مصنوعی سیاروں پر زیادہ درست وقت اسے چند سینٹی میٹر یا اس سے کم تک لے جا سکتا ہے، جس سے خود مختار گاڑیاں اپنی لین میں رہنے یا ڈلیوری ڈرون کو بالکونی پر اترنے کی اجازت دیتی ہیں۔ Abo-Sheer نے مزید کہا کہ وقت کو چھوٹے ٹکڑوں میں کاٹنے کے قابل ہونے سے اعلی بینڈوتھ مواصلات کی بھی اجازت ملنی چاہئے۔

پورٹیبل آپٹیکل جالی گھڑی بلندی کی پیمائش کرتی ہے۔

آیا یہ مخصوص گھڑی وہ ہے جو GPS کی اگلی نسل کو طاقت دے گی اور ڈیٹا کی تیز تر منتقلی کو دیکھنا باقی ہے۔ لیکن تکنیکی ترقی اس کے باوجود اہم ہے، کہتے ہیں۔ الزبتھ ڈونلی، بولڈر، کولوراڈو میں یو ایس نیشنل انسٹی ٹیوٹ آف اسٹینڈرڈز اینڈ ٹیکنالوجی (NIST) ٹائم اینڈ فریکوئنسی ڈویژن کے سربراہ۔ "ممکنہ طور پر بہت سی دوسری قسم کی آپٹیکل گھڑیاں ہیں جو اگلی دہائی میں مارکیٹ میں آ سکتی ہیں،" ڈونلے کہتے ہیں، جو ویکٹر ایٹمک کے کام میں شامل نہیں تھے۔ "اس چیز کا دل ایک آئوڈین واپر سیل ہے، لیکن انفراسٹرکچر کو دوسری قسم کی گھڑیوں کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔"

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/portable-optical-atomic-clock-makes-its-commercial-debut/