Arkib untuk kategori 'fizik kuantum'

Menggunakan Pengiriman Masa dan Frekuensi untuk Menyegerakkan Rangkaian Komputer

Jumaat, Februari 13th, 2009

Penyegerakan rangkaian komputer sering dianggap sebagai sakit kepala bagi banyak pentadbir sistem tetapi menjaga masa yang tepat adalah penting untuk mana-mana rangkaian untuk kekal selamat dan boleh dipercayai. Gagal untuk mempunyai rangkaian yang disegerakkan tepat boleh membawa kepada segala macam kesilapan apabila berurusan dengan transaksi sensitif masa.

Protokol NTP (Protokol Masa Rangkaian) adalah piawaian industri untuk penyegerakan masa. NTP mengedarkan sumber masa tunggal ke seluruh rangkaian yang memastikan semua mesin menjalankan masa yang sama.

Salah satu bidang yang paling bermasalah dalam menyegerakkan rangkaian ialah pemilihan sumber masa. Jelas sekali jika anda menghabiskan masa untuk mendapatkan rangkaian yang disegerakan maka sumber masa akan menjadi UTC (Masa Universal yang diselaraskan) kerana ini adalah skala masa global yang digunakan oleh rangkaian komputer di seluruh dunia.

UTC tersedia di internet tentu saja tetapi sumber masa internet bukan sahaja terkenal tidak tepat tetapi menggunakan internet sebagai sumber masa akan meninggalkan sistem komputer terbuka untuk ancaman keselamatan kerana sumbernya adalah luar kepada firewall.

Kaedah yang jauh lebih baik dan selamat adalah menggunakan dedikasi NTP server masa. Yang Pelayan NTP duduk di dalam firewall dan boleh menerima isyarat masa selamat dari sumber yang sangat tepat. Yang paling biasa digunakan pada hari ini adalah rangkaian GPS (Global Positioning System) ini kerana sistem GPS tersedia secara literal di mana sahaja di planet ini. Malangnya ia memerlukan pandangan langit yang jelas untuk memastikan server GPS NTP boleh 'melihat' satelit.

Terdapat alternatif lain bagaimanapun, dan itu adalah untuk menggunakan masa kebangsaan dan penghantaran kekerapan disiarkan oleh beberapa makmal fizik kebangsaan. Ini mempunyai kelebihan kerana isyarat gelombang panjang mereka boleh diterima di dalam rumah. Walaupun perlu diperhatikan, isyarat-isyarat ini tidak disiarkan di setiap negara dan julatnya terhad dan terdedah kepada gangguan dan ciri-ciri geografi.

Beberapa siaran transmisi utama dikenali sebagai: UK MSF isyarat, Jerman DCF-77 dan Amerika Syarikat WWVB.

Jam Atom dan Pelayan Masa Rangkaian

Ahad, Januari 25th, 2009

Oleh yang demikian jam atom adalah kemunculan obsesi manusia untuk memberitahu masa yang tepat. Sebelum jam atom dan ketepatan nanosecond mereka, gunakan skala masa berdasarkan tubuh angkasa.

Walau bagaimanapun, terima kasih kepada perkembangan jam atom kini telah menyedari bahawa walaupun Bumi dalam gilirannya tidak tepat sebagai ukuran masa sebagai jam atom kerana ia kehilangan atau memperoleh sebahagian kecil daripada setiap hari.

Kerana keperluan untuk mempunyai masa yang agak berpusat pada putaran Bumi (astronomi dan pertanian sebagai dua sebab) skala masa yang disimpan oleh jam atom tetapi disesuaikan untuk sebarang perlambatan (atau pecutan) di putaran Bumi. Skala masa ini dikenali sebagai UTC (Selaras Masa Sejagat) seperti yang digunakan di seluruh dunia untuk memastikan perdagangan dan perdagangan menggunakan masa yang sama.

Penggunaan rangkaian komputer pelayan masa rangkaian untuk menyegerakkan ke waktu UTC. Ramai orang merujuk kepada peranti pelayan masa ini sebagai jam atom tetapi itu tidak tepat. Jam atom adalah sangat mahal dan sangat sensitif peralatan dan biasanya hanya boleh didapati di universiti atau makmal fizik kebangsaan.

Mujurlah makmal fizik negara seperti NIST (Institut Kebangsaan dan Piawaian - Amerika Syarikat) dan NPL (Makmal Fizikal Kebangsaan - UK) menyiarkan isyarat masa dari jam atom mereka. Sebagai alternatif, rangkaian GPS adalah satu lagi sumber yang baik untuk masa yang tepat kerana setiap satelit GPS mempunyai kapal sendiri jam atom.

Oleh yang demikian rangkaian pelayan masa menerima masa dari jam atom dan diedarkan menggunakan protokol seperti NTP (Protokol Masa Rangkaian) memastikan rangkaian komputer disegerakkan pada masa yang sama.

Kerana pelayan masa rangkaian dikawal oleh jam atom mereka boleh menyimpan masa yang sangat tepat; tidak kehilangan yang kedua dalam beratus-ratus jika tidak ribuan tahun. Ini memastikan bahawa rangkaian komputer sama ada selamat dan tidak dapat diselesaikan dengan ralat masa kerana semua mesin akan mempunyai masa yang sama.

Pelayan NTP dan Memahami Timescale

Isnin, Januari 19th, 2009

Terdapat beberapa kalanya digunakan di seluruh dunia. Paling Pelayan NTP dan lain-lain pelayan masa rangkaian gunakan UTC sebagai sumber asas namun ada yang lain:

Apabila kita ditanya masa yang sangat tidak mungkin kita akan bertindak balas dengan 'yang mana skala waktu' namun terdapat beberapa kalanya digunakan di seluruh dunia dan masing-masing berdasarkan kaedah yang berbeza untuk mengesan masa.
GMT

Masa Minuman Greenwich (GMT) adalah masa tempatan di meridian Greenwich berdasarkan matahari purata hipotesis. Apabila orbit bumi adalah elips dan paksinya condong, posisi sebenar matahari terhadap latar belakang bintang kelihatan sedikit di hadapan atau di belakang kedudukan yang dijangka. Kesalahan masa terkumpul bervariasi sepanjang tahun dengan cara yang lancar sehingga 14 minit perlahan pada bulan Februari hingga minit 16 cepat pada bulan November. Penggunaan sinaran matahari hipotetikal menghapuskan kesan ini. Sebelum ahli astronomi 1925 dan navigator mengukur GMT dari tengah hari hingga tengah hari, bermula hari 12 lebih lama daripada penggunaan awam yang lazimnya dirujuk sebagai GMT. Untuk mengelakkan kekeliruan ahli-ahli astronomi bersetuju di 1925 untuk menukar titik rujukan dari tengah hari hingga tengah malam, dan beberapa tahun kemudian mengguna pakai istilah Universal Time (UT) untuk "baru" GMT. GMT tetap menjadi dasar hukum masa sivil untuk UK.

UT

Masa Sejagat (UT) ialah masa solar pada meridian Greenwich dengan 0 h UT pada tengah malam, dan sejak 1925 telah menggantikan GMT untuk tujuan saintifik. Menjelang pertengahan 1950, para astronom mempunyai banyak bukti turun naik dalam putaran Bumi dan memutuskan untuk membahagikan UT ke dalam tiga versi. Masa yang diperoleh secara langsung dari pemerhatian dipanggil UT0, memohon pembetulan bagi pergerakan paksi bumi, atau gerakan kutub, memberikan UT1, dan menghapuskan variasi musim berkala menghasilkan UT2. Perbezaan antara UT0 dan UT1 adalah urutan seribu satu saat. Hari ini, hanya UT1 masih digunakan secara meluas kerana ia memberikan ukuran orientasi putaran bumi di ruang angkasa ..


Standard masa dunia
(UTC):

Walaupun TAI menyediakan skala waktu yang berterusan, seragam, dan tepat untuk tujuan rujukan saintifik, ia tidak mudah untuk digunakan setiap hari kerana ia tidak selaras dengan kadar putaran Bumi. Skala masa yang sepadan dengan penggantian siang dan malam adalah lebih berguna, dan sejak 1972, semua perkhidmatan masa siaran mengedarkan skala masa berdasarkan Masa Sejajar Selaras (UTC). UTC adalah skala masa atom yang disimpan dalam persetujuan dengan Waktu Sejagat. Masa melompat kadang-kadang

Maklumat ihsan dari Makmal Fizikal Negara UK.

Konfigurasi Server NTP untuk Windows dan Linux

Ahad, Januari 4th, 2009

Protokol Masa Rangkaian telah dibangunkan untuk memastikan komputer disegerakkan. Semua komputer cenderung untuk hanyut dan tepat waktu adalah penting untuk aplikasi kritikal banyak masa.

Versi NTP dipasang pada kebanyakan versi Windows (walaupun versi yang dilucutkan dipanggil SNTP -Simplified NTP- ada dalam versi lama) dan Linux tetapi bebas untuk dimuat turun dari NTP.org.

Apabila menyegerakkan rangkaian, lebih baik menggunakan dedikasi Pelayan NTP yang menerima sumber masa daripada jam atom sama ada melalui penghantaran radio pakar atau Rangkaian GPS. Walau bagaimanapun, banyak rujukan masa Internet boleh didapati, lebih banyak dipercayai daripada yang lain, walaupun perlu diperhatikan sumber masa berasaskan Internet tidak dapat disahkan oleh NTP, meninggalkan komputer anda terdedah kepada ancaman.

NTP adalah hirarki dan disusun menjadi lapisan. Stratum 0 adalah rujukan masa, sementara lapisan 1 adalah pelayan yang disambungkan kepada sumber masa 0 dan lapisan 2 adalah komputer (atau peranti) yang dilampirkan pada pelayan 1 lapisan.

Konfigurasi asas NTP dilakukan menggunakan fail /etc/ntp.conf yang anda perlu edit dan letakkan alamat IP lapisan 1 dan pelayan 2. Berikut ialah contoh fail ntp.conf asas:

pelayan xxx.yyy.zzz.aaa lebih suka (alamat pelayan masa seperti time.windows.com)

server 123.123.1.0

pelayan 122.123.1.0 stratum 3

Driftfile / etc / ntp / drift

Fail ntp.conf yang paling asas akan menyenaraikan pelayan 2, yang ingin disinkronkan juga dan alamat IP untuk dirinya sendiri. Ia adalah pengemasan yang baik untuk mempunyai lebih daripada satu pelayan untuk rujukan sekiranya berlaku.

Pelayan dengan 'memilih' tag digunakan untuk sumber yang dipercayai memastikan NTP akan selalu menggunakan pelayan itu apabila mungkin. Alamat IP akan digunakan dalam kes masalah apabila NTP akan menyatukan dengan sendirinya. Fail drift adalah di mana NTP membina rekod kadar drift jam sistem dan secara automatik menyesuaikan untuknya.

NTP akan melaraskan masa sistem anda tetapi perlahan-lahan. NTP akan menanti sekurang-kurangnya sepuluh paket maklumat sebelum mempercayai sumber masa. Untuk menguji NTP hanya menukar jam sistem anda dengan setengah jam pada penghujung hari dan waktu pada waktu pagi harus betul.

Penyegerakan Jam Atom menggunakan WWVB

Jumaat, Januari 2nd, 2009

Masa yang tepat menggunakan Jam atom boleh didapati di seluruh Amerika Utara menggunakan Masa Clock WWVB Atomic Clock isyarat yang dihantar dari Fort Collins, Colorado; ia menyediakan keupayaan untuk menyegerakkan masa pada komputer dan peralatan elektrik lain.

Isyarat WWVB Amerika Utara dikendalikan oleh NIST - Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan. WWVB mempunyai kuasa pemancar yang tinggi (watt 50,000), antena yang sangat cekap dan frekuensi yang sangat rendah (60,000 Hz). Sebagai perbandingan, sebuah stesen radio AM biasa menyiarkan pada kekerapan 1,000,000 Hz. Gabungan kuasa tinggi dan kekerapan yang rendah memberikan gelombang radio dari WWVB banyak lantunan, dan stesen tunggal ini boleh meliputi seluruh benua Amerika Syarikat dan banyak lagi Kanada dan Amerika Tengah.

Kod masa dihantar dari WWVB menggunakan salah satu sistem paling mudah yang mungkin, dan pada kadar data yang sangat rendah satu bit sesaat. Isyarat 60,000 Hz sentiasa dihantar, tetapi setiap saat ia dikurangkan berkuasa dalam tempoh 0.2, 0.5 atau 0.8 saat: • 0.2 saat kekurangan kuasa bermakna sifar binari • 0.5 saat kuasa dikurangkan adalah satu binari. • 0.8 saat kuasa dikurangkan adalah pemisah. Kod masa dihantar dalam BCD (Binary Coded Decimal) dan menunjukkan minit, jam, hari tahun dan tahun, bersama-sama dengan maklumat tentang waktu simpanan masa siang dan tahun lompat.

Masa dihantar menggunakan bit 53 dan pemisah 7, dan dengan itu mengambil masa 60 untuk dihantar. Jam atau jam tangan boleh mengandungi antena dan penerima yang sangat kecil dan agak mudah untuk menyahkod maklumat dalam isyarat dan menetapkan masa jam dengan tepat. Semua yang anda perlu lakukan ialah menetapkan zon waktu, dan jam atom akan memaparkan masa yang betul.

Dedicated pelayan masa NTP yang ditala untuk menerima isyarat masa WWVB tersedia. Peranti ini menyambungkan rangkaian komputer seperti mana-mana pelayan lain sahaja ini menerima isyarat masa dan mengedarkannya ke mesin lain pada rangkaian menggunakan NTP (Protokol Masa Rangkaian).

Jam Atom Masa Depan Masa

Sabtu, Disember 13th, 2008

Kaedah-kaedah untuk menjejaki masa telah berubah sepanjang sejarah dengan ketepatan yang semakin meningkat telah menjadi pemangkin untuk perubahan.

Kebanyakan kaedah penetapan masa telah secara tradisinya berasaskan pergerakan Bumi mengelilingi Matahari. Selama beribu tahun, satu hari telah dibahagikan kepada bahagian-bahagian yang sama 24 yang telah dikenali sebagai jam. Baki masa kita pada putaran Bumi telah mencukupi untuk kebanyakan keperluan sejarah kita, walau pun kemajuan teknologi, keperluan untuk skala waktu yang semakin akurat telah terbukti.

Masalah dengan kaedah tradisional menjadi jelas apabila jam tangan pertama yang benar-benar tepat - jam atom dibangunkan di 1950. Kerana timepieces ini berdasarkan kekerapan atom dan tepat dalam satu detik setiap juta tahun kemudiannya telah mendapati bahawa hari kita, bahawa kita selalu dianggap sebagai tepat 24 jam, diubah dari hari ke hari.

Kesan graviti Bulan di lautan kita menyebabkan Bumi perlahan dan mempercepatkan semasa putarannya - beberapa hari lebih panjang daripada jam 24 sementara yang lain lebih pendek. Walaupun perbezaan masa ini dalam beberapa hari telah membuat sedikit perbezaan dalam kehidupan seharian kita, ketidaktepatan ini mempunyai implikasi untuk banyak teknologi moden seperti komunikasi satelit dan kedudukan global.

Skala waktu telah dibangunkan untuk menangani ketidaktepatan dalam spin Bumi - Waktu Universal Selaras (UTC). Ia didasarkan pada giliran Bumi tradisional 24-jam yang dikenali sebagai Greenwich Meantime (GMT) tetapi menyumbang kepada ketidaktepatan di spin bumi dengan apa yang dipanggil 'Leap Seconds' ditambah (atau ditolak).

Sebagai UTC berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom ia adalah sangat tepat dan oleh itu telah diterima pakai sebagai skala waktu awam awam dan digunakan oleh perniagaan dan perdagangan di seluruh dunia.

Kebanyakan rangkaian komputer boleh disegerakkan ke UTC dengan menggunakan khusus NTP server masa.

Jam Atom dan Pelayan NTP Menggunakan Mekanik Kuantum untuk Beritahu Masa

Khamis, Disember 11th, 2008

Mengatakan masa tidak seperti lurus ke depan seperti kebanyakan orang berfikir. Sebenarnya persoalannya, 'apa masa?' adalah soalan yang bahkan ilmu sains moden gagal menjawab. Masa, mengikut Einstein, adalah relatif; ia lulus perubahan untuk pemerhati yang berbeza, yang dipengaruhi oleh perkara-perkara seperti kelajuan dan graviti.

Walaupun kita semua hidup di planet yang sama dan mengalami masa berlalu dengan cara yang sama, menceritakan masa semakin sukar. Kaedah asal kami menggunakan putaran bumi telah diketahui tidak tepat kerana graviti Bulan menyebabkan beberapa hari menjadi lebih panjang daripada jam 24 dan beberapa lebih pendek. Malah apabila dinosaur awal yang menjelajah bumi sehari hanya 22 jam yang panjang!

Walaupun jam mekanikal dan elektronik telah memberikan kami ketepatan darjah, teknologi moden kami memerlukan pengukuran masa yang jauh lebih tepat. GPS, perdagangan Internet dan kawalan trafik udara hanya tiga industri yang berpecah kali kedua sangat penting.

Jadi bagaimana kita menjejaki masa? Menggunakan putaran Bumi telah terbukti tidak boleh dipercayai manakala pengayun elektrik (jam kuarza) dan jam mekanikal hanya tepat untuk satu atau dua kali sehari. Malangnya untuk banyak teknologi kami, ketidaktepatan kedua boleh terlalu lama. Dalam navigasi satelit, cahaya dapat mengembara 300,000 km hanya dalam satu detik, menjadikan unit sat-nav rata-rata tidak berguna jika terdapat satu detik ketidaktepatan.

Penyelesaian untuk mencari kaedah tepat mengukur masa adalah untuk mengkaji mekanik kuantum yang sangat kecil. Mekanik kuantum adalah kajian tentang atom dan sifatnya dan bagaimana ia berinteraksi. Telah diketahui bahawa elektron, zarah-zarah kecil yang atom orbit mengubah jalur yang mereka orbit dan mengeluarkan jumlah tenaga yang tepat apabila mereka melakukannya.

Dalam kes atom caesium ini berlaku hampir sembilan bilion kali sesaat dan nombor ini tidak pernah berubah dan boleh digunakan sebagai kaedah yang boleh dipercayai untuk menjejaki masa. Atom cesium menggunakan jam atom dan sebenarnya kedua kini ditakrifkan sebagai hanya lebih daripada 9 bilion kitaran radiasi atom caesium.

Jam atom
adalah asas bagi banyak teknologi kami. Seluruh ekonomi global bergantung kepada mereka dengan masa yang disampaikan oleh pelayan masa NTP pada rangkaian komputer atau diserap oleh satelit GPS; memastikan seluruh dunia menyimpan masa yang sama, tepat dan stabil.

Skala waktu rasmi global, Waktu Bersama Seluruh Waktu (UTC) telah dibangunkan berkat jam atom yang membolehkan seluruh dunia menjalankan masa yang sama dalam beberapa ribuan sesaat dari satu sama lain.

Menjaga Masa dengan Baki Dunia

Isnin, Disember 8th, 2008

A pelayan masa adalah alat pejabat biasa tetapi apa untuknya?

Kita semua digunakan untuk mempunyai masa yang berlainan dari seluruh dunia. Apabila Amerika bangun, Honk Kong akan tidur, sebab itulah dunia dibahagikan kepada zon masa. Malah di zon masa yang sama masih terdapat perbezaan. Di tanah besar Eropah misalnya kebanyakan negara adalah sejam di hadapan UK kerana perubahan masa bermusim di Britain.

Walau bagaimanapun, apabila komunikasi komuniti global, yang mempunyai masa yang berlainan di seluruh dunia boleh menyebabkan masalah terutamanya jika anda perlu melakukan transaksi sensitif masa seperti membeli atau menjual saham.

Untuk tujuan ini jelas dengan 1970 awal bahawa skala masa global diperlukan. Ia diperkenalkan pada 1 Januari 1972 dan dipanggil UTC - Waktu Universal yang diselaraskan. UTC disimpan oleh jam atom tetapi didasarkan pada Greenwich Meantime (GMT - sering dipanggil UT1) yang sendiri adalah skala waktu berdasarkan putaran Bumi. Malangnya bumi bervariasi dalam putarannya sehingga akaun UTC untuk ini dengan menambahkan satu kali sekali atau dua kali setahun (Leap Second).

Walaupun kontroversi kepada banyak, detik melompat diperlukan oleh ahli astronomi dan institusi lain untuk mengelakkan hari dari melayang jika tidak mustahil untuk mengatasi kedudukan bintang-bintang di langit malam.

UTC kini digunakan di seluruh dunia. Bukan sahaja skala kali global rasmi tetapi digunakan oleh beratus-ratus ribu rangkaian komputer di seluruh dunia.

Rangkaian komputer menggunakan a rangkaian pelayan masa untuk menyegerakkan semua peranti di rangkaian ke UTC. Kebanyakan pelayan masa menggunakan protokol NTP (Network Time Protocol) untuk mengedarkan masa.

Pelayan masa NTP menerima masa dari jam atom dengan sama ada transmisi radio gelombang panjang dari makmal fizik kebangsaan atau dari rangkaian GPS (Global Positioning System). Satelit GPS semua membawa jam atom di atas kapal yang menyerupai waktu kembali ke Bumi. Walaupun isyarat masa ini tidak bersuara secara tegas UTC (ia dikenali sebagai masa GPS) kerana ketepatan transmisi ia mudah ditukar kepada UTC oleh server GPS NTP.

Bagaimana Jam Atom Berfungsi

Jumaat, Disember 5th, 2008

Jam atom digunakan untuk beribu-ribu aplikasi di seluruh dunia. Dari mengendalikan satelit untuk menyegerakkan rangkaian komputer menggunakan a Pelayan NTP, jam atom telah mengubah cara kita mengawal dan mengawal masa.

Dari segi ketepatan jam atom tidak dapat ditandingi. Jam kuarza digital boleh menyimpan masa yang tepat selama seminggu, tidak kehilangan lebih daripada satu saat tetapi jam atom boleh menyimpan masa berjuta-juta tahun tanpa hanyut sebanyak.

Jam atom bekerja pada prinsip lompat kuantum, cabang mekanik kuantum yang menyatakan bahawa sebuah elektron; zarah bercas negatif, akan mengorbit nukleus atom (pusat) dalam dataran atau tahap tertentu. Apabila ia menyerap atau melepaskan tenaga yang cukup, dalam bentuk radiasi elektromagnet, elektron akan melompat ke satah yang berlainan - lonjakan kuantum.

Dengan mengukur frekuensi radiasi elektromagnet yang bersamaan dengan peralihan antara kedua-dua peringkat, peralihan masa boleh direkodkan. Atom cesium (cesium 133) lebih disukai untuk masa kerana mereka mempunyai kitaran radiasi 9,192,631,770 setiap saat. Oleh kerana tahap tenaga atom cesium (piawaian kuantum) selalu sama dan adalah bilangan yang tinggi, jam atom cesium sangat tepat.

Bentuk jam atom yang paling biasa digunakan di dunia hari ini ialah air pancut cesium. Dalam jam jenis ini, awan atom diproyeksikan ke dalam ruang gelombang mikro dan dibenarkan jatuh ke bawah di bawah graviti. Rasuk laser memperlahankan atom-atom ini dan peralihan antara tahap tenaga atom diukur.

Generasi jam atom generasi yang sedang dibangunkan menggunakan perangkap ion dan bukannya pancutan air. Ion adalah atom bermuatan positif yang boleh terperangkap oleh medan magnet. Unsur-unsur lain seperti strontium digunakan dalam jam generasi seterusnya dan dianggarkan bahawa ketepatan potensi jam perangkap ion strontium dapat kali 1000 dari jam atom semasa.

Jam atom digunakan oleh semua jenis teknologi; komunikasi satelit, Sistem Penentududukan Global dan juga perdagangan Internet bergantung pada jam atom. Kebanyakan komputer menyegerakkan secara tidak langsung ke jam atom dengan menggunakan a Pelayan NTP. Peranti ini menerima masa dari jam atom dan mengedarkan rangkaian mereka memastikan masa yang tepat pada semua peranti.

Menyegerakkan ke Jam Atom

Khamis, Disember 4th, 2008

Jam atom adalah kemuncak peranti penyimpanan masa. Jam atom moden boleh menyimpan masa untuk ketepatan sedemikian sehingga dalam 100,000,000 tahun (100 juta) mereka tidak kehilangan walaupun dalam masa yang kedua. Kerana ketepatan tinggi ini, jam atom adalah asas untuk skala masa dunia.

Untuk membolehkan komunikasi global dan transaksi sensitif masa seperti pembelian rak dan saham skala masa global, berdasarkan masa yang diberitahu oleh jam atom, telah dibangunkan di 1972. Waktu yang berskala Waktu, Selaras Waktu Sejagat (UTC) ini dikawal dan dikawal oleh Biro Antarabangsa berat dan langkah (BIPM) yang menggunakan konstelasi jam atom atom 230 dari makmal 65 di seluruh dunia untuk memastikan tahap ketepatan yang tinggi.

Jam atom adalah berdasarkan sifat-sifat asas atom, yang dikenali sebagai mekanik kuantum. Mekanik kuantum mencadangkan bahawa elektron (zarah bercas negatif) yang mengorbit nukleus atom boleh wujud dalam pelbagai peringkat atau pesawat orbit bergantung jika mereka menyerap atau melepaskan jumlah tenaga yang betul. Apabila elektron telah menyerap atau mengeluarkan tenaga yang cukup dalam dapat 'melompat' ke tahap yang lain, ini dikenali sebagai melompat kuantum.

Kekerapan antara kedua-dua keadaan tenaga adalah apa yang digunakan untuk menjaga masa. Kebanyakan jam atom didasarkan pada atom sesium yang mempunyai tempoh radiasi 9,192,631,770 yang bersamaan dengan peralihan antara dua peringkat. Kerana ketepatan jam cesium, BIPM kini mempertimbangkan detik yang akan didefinisikan sebagai kitaran 9,192,631,770 atom caesium.

Jam atom digunakan dalam ribuan aplikasi yang berbeza di mana masa yang tepat adalah penting. Komunikasi satelit, kawalan lalu lintas udara, perdagangan internet dan GP semuanya memerlukan jam atom untuk menjaga waktu. Jam atom juga boleh digunakan sebagai kaedah menyegerakkan rangkaian komputer.

Rangkaian komputer menggunakan a NTP server masa boleh menggunakan sama ada penghantaran radio atau isyarat yang disiarkan oleh satelit GPS (Global Positioning System) sebagai sumber masa. Program NTP (atau daemon) kemudian akan memastikan semua peranti di rangkaian tersebut akan disegerakkan ke masa seperti yang diberitahu oleh jam atom.

Dengan menggunakan a Pelayan NTP diselaraskan pada jam atom, rangkaian komputer boleh menjalankan masa sejagat yang diselaraskan sama seperti rangkaian lain yang membolehkan transaksi sensitif masa dijalankan dari seluruh dunia.