Elektroniikkajärjestelmät tarvitsevat aina tarkan kellosignaalin toimiakseen. Useimmiten tämä tuotetaan oskillaattoripiireillä, yksinkertaisimmin kiteillä. NIST-tutkimusinsituutin tutkijat ovat nyt kehittäneet atomikellon, joka voi tulevaisuudessa sopia jopa kannettaviin laitteisiin kuten älypuhelimiin.
Vaikkapa satelliiteissa käytettävät atomikellot ovat kalliita, tehoa kuluttavia ja suurikokoisia laitteita, joten niistä ei mobiililaitteisiin ole. National Institute of Standards and Technologyn tutkijat yhdessä kumppanien kanssa kehittivät atomikellon, joka koostuu kolmesta piiristä, sekä niitä tukevasta optiikasta ja elektroniikasta. Koko ratkaisu on vain kahvipavun kokoinen, kuten kuvasta näkyy.
Optica-tiedelehdessä esitelty ratkaisu perustuu lasisäiliöön sijoitettujen rubium-atomien värähtelyyn. Kaksi taajuuskampaa muuntavat atomien nopean optisen värähtelyn alhaisemmiksi mikroaaltotaajuuksiksi, joita voidaan käyttää elektroniikassa.
NIST:n atomikello kuluttaa vain 275 milliwattia tehoa. Tutkijoiden mukaan se voidaan tekniikkaa kehittämällä saada kutistettua riittävän pieneksi mobiililaitteisiin. Tutkijoiden mukaan nanokokoinen atomikello tuottaa jo nyt erittäin vakaan kellosignaalin.
Perinteiset atomikellot perustuvat cesium-atomin värähtelyyn. Optiset atomikellot toimivat korkeammilla taajuuksilla, joten niillä on mahdollistaa tuottaa tarkempi kellosignaali. Optisten kellojen uskotaan tulevaisuudessa korvaavan cesium-atomin sekunnin määritelmän perustana.
NIST-atomikello toimii siten, että rubidium-atomit värähtelevät terahertsien optisella taajuudella. Tätä käytetään vakauttamaan infrapunalaser, joka muunnetaan gigahertsiluokan mikroaaltosignaaliksi kahdella taajuuskammalla, jotka toimivat ikään kuin järjestelmän ”vaihteistona”. Käytännössä piiri tuottaa gigahertsiluokan sähköisen signaalin jota perinteinen elektroniikka voi käyttää tahdistukseen. Signaali vakautetaan rubidiumin terahertsivärähtelyn avulla.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
