DARPA宣布了一項名為”強大的光學時鐘網絡（ROCKN）”的新計劃，該計劃將尋求開發一種實用的、超級精確的光學原子鐘，其堅固性和體積都足以裝入軍用飛機、軍艦或野戰車輛。我們的世界是一個按時間運行的世界，但我們往往不知道這一讓社會運轉的基礎規則需要有多精確。

在鐵路的黃金時代，公司會以火車能在時間表的一分鐘內到達為榮。今天，我們認為一塊手錶如果能精確到秒，就是非常好的產品，但對現代工程師和科學家來說，這就像用打樁機做腦外科手術一樣，是完全不可以接受的精度水平。

現代系統，如互聯網、全球定位系統和其他系統，要求計時的準確度不是以秒或毫秒計算，而是以納秒計算。例如，在一般的工程應用中，這是必要的，以便數字系統能夠適當地同步。如果不是這樣，就不可能從一個地方向另一個地方發送數據，而不會出現大部分信息包丟失或在目的地變成一堆亂碼的情況。

對於軍事應用來說，情況甚至更糟。現代軍隊越來越多地參與到網絡戰領域，這是需要精確時鐘的一個明顯原因，但即使是傳統的戰爭也需要納秒級的精度，因為軍事資產必須在極端的範圍內、極端的速度下運作，並以極端的精度進行打擊。十億分之一秒的誤差可能導致彈藥與目標相差一米，這在現代標準中是不可接受的，而類似的誤差可能使飛機危險地偏離航線。

另一個原因是，現代軍隊在導航和時間同步方面都嚴重依賴GPS。然而，GPS並不總是可用的。它也可能被干擾或欺騙，所以現場設備需要能夠在有限的時間內獨立於該系統運行。

為了產生所需的精度，常用的解決方案是原子鐘，它基於測量像銫這樣的原子從一種能量狀態變化到另一種能量狀態時的頻率。通過使用這一頻率作為起點，現在有可能以每3171萬年增減一秒的精度來定義一秒。

不幸的是，即使這樣也不夠準確。我們需要的是精確到萬億分之一秒的時鐘，因此在過去30年裡，人們一直在共同努力使原子鐘更加精確。忽略很多技術細節，傳統原子鐘的工作原理是使用一束微波來測量目標原子的頻率，但是通過用光來取代微波，其精確度可以提高100倍。事實上，這樣的光學鐘是如此精確，以至於最先進的光學鐘在整個宇宙的壽命中不會增加或減少一秒。

這樣的光學原子鐘已經建成，但它們仍然是巨大的、精緻的、充滿房間的機器，對於軍事應用並不實用。DARPA的ROCKn計劃的目標是研究光學鐘背後原理的基本物理學，並找到一種方法來製造具有低尺寸、低重量和低功率（SWaP）的光學原子鐘。不僅如此，它們將比目前最先進的原子鐘更加精確和準確。

為了做到這一點，ROCKn將首先著眼於生產一個堅固的、高精度的小型便攜式光學鐘，它可以在100秒內保持皮秒級的精度。這種時鐘將足夠小，可以安裝在戰鬥機或衛星上，並且足夠堅固，可以承受這種環境中的溫度、加速度和振動噪音。

第二階段的目標是創造一個更大的可運輸版本，可用於海軍艦艇或野外單位，在沒有外部GPS信號的情況下，精確到納秒，時間長達30天。

“DARPA國防科學辦公室的項目經理Tatjana Curcic說：”我們的目標是將光學原子鐘從精心設計的實驗室配置過渡到可以在實驗室外運行的小型和堅固的版本。如果我們成功的話，這些光學時鐘將比現有的微波原子鐘的精度提高100倍，或減少計時誤差，並證明納秒計時精度的保持時間從幾小時到一個月都有改善。這項計劃可以創造許多關鍵技術、部件和演示，從而形成潛在的未來網絡時鐘架構”。