Los relojes atómicos han existido por más de cincuenta años más o menos. Son relojes que usan una frecuencia de resonancia atómica como elemento de indicación del tiempo en lugar de cristales oscilantes convencionales como el cuarzo.

La mayoría de los relojes atómicos usan la resonancia del átomo cesio-133 que resuena a una frecuencia exacta de 9,192,631,770 por segundo. Desde 1967 el Sistema Internacional de Unidades (SI) ha definido el segundo como el número de ciclos de cesio -133 que hace que los relojes atómicos (a veces llamados osciladores de cesio) sean el estándar para las mediciones de tiempo.

Debido a que la resonancia del átomo de cesio-133 es tan precisa, esto hace que los relojes atómicos tengan una precisión de menos de 2 nanosegundos por día, lo que equivale a aproximadamente un segundo en 1.4million años.

Como los relojes atómicos son tan precisos y pueden mantener una escala de tiempo continua y estable, se ha desarrollado una hora universal, UTC (Coordinated Universal Time o Temps Universel Coordonné), que admite características como los segundos intercalares, agregados para compensar la desaceleración de la velocidad. La rotación de la Tierra

Sin embargo, los relojes atómicos son extremadamente caros y generalmente solo se encuentran en laboratorios de física a gran escala. Sin embargo, NTP (Network Time Protocol), el medio estándar para lograr sincronización de tiempo en redes de computadoras, se puede sincronizar a un reloj atómico usando la red del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) o transmisiones de radio especializadas.

El más utilizado es el GPS (Global Positioning System), desarrollado por el ejército de los Estados Unidos. El GPS incorpora al menos satélites de comunicación 24 en órbita alta que proporcionan información precisa de ubicación y ubicación. Cada satélite de GPS solo puede hacer esto utilizando un reloj atómico que a su vez puede ser utilizado como referencia de tiempo.

Un servidor de hora GPS es una fuente ideal de tiempo y frecuencia porque puede proporcionar tiempo altamente preciso en cualquier parte del mundo utilizando componentes relativamente baratos. Cada satélite de GPS transmite en dos frecuencias L2 para uso militar y L1 para uso de civiles transmitidos a 1575 MHz. Las antenas y receptores GPS de bajo costo ahora están ampliamente disponibles.

También hay varias transmisiones nacionales de radio de frecuencia y tiempo que se pueden usar para sincronizar un servidor NTP. En Gran Bretaña, la señal (llamada MSF) es transmitida por el Laboratorio Nacional de Física en Cumbria, que sirve como referencia de tiempo nacional del Reino Unido, también hay sistemas similares en Colorado, EE. UU. (WWVB) y en Frankfurt, Alemania (DCF-77). Estas señales proporcionan tiempo UTC para una precisión de 100 microsegundos, sin embargo, la señal de radio tiene un rango finito y es vulnerable a la interferencia.

El uso de un servidor NTP GPS o un servidor horario NTP basado en radio, clientes de tiempo de red, se puede sincronizar en unos pocos milisegundos de UTC dependiendo del tráfico de la red.

Este post fue escrito por Richard N Williams

Cecilia Chavez es una técnica autora y especialista en el servidor y Tiempo industria sincronización NTP. Richard N Williams en Google+