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本帖最后由 whusolo 于 2026-3-8 11:09 编辑 * w- Z+ @ u) j+ x k
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一枚仅拇指盖大小的芯片原子钟，正精准守护“中国时间”，为低轨卫星、水下北斗等国家战略领域筑牢高精度时间基准。
/ |3 c1 u q* k8 Q& K" Z. K4 O最小的芯片原子钟，接近指甲盖大小1 S+ A, M: b% i& @
3月3日下午，长江日报记者走进武汉大学卫星导航定位技术研究中心，多台专业设备不间断高速运转，芯片原子钟产品接入比对系统，屏幕上频率信号与稳定性曲线实时跳动。1 r9 w2 c6 P7 N0 _. x1 T w/ `( p
【研发者说】
+ {9 T# i3 V; z" G/ |# U. j武汉大学卫星导航定位技术研究中心弘毅特聘教授、中科泰菲斯（武汉）技术有限公司法人代表 陈杰华
0 C7 I2 l9 R* o( g2 V; x; b# Q9 _我们日常使用的手表、挂钟、电子钟，即便精度最高，一年也会产生十几秒的时间误差。而我们研发的这款体积全世界最小的芯片原子钟，计时精度可达10⁻¹¹至10⁻¹²量级，相当于3万多年误差才1秒。
. Z A3 q! l/ D在导航定位领域，时间就是距离——1纳秒（10亿分之一秒）的时间误差，就会带来0.3米的定位偏差。我们研发芯片原子钟的初衷，就是打造可广泛应用于卫星导航、电力电网、水下石油勘探等关键场景的高精度计时产品，把国家核心领域的“时间话语权”牢牢掌握在中国人自己手中。
$ a: U9 c; m& \* I' R这款世界最小芯片原子钟仅有指甲盖大小，轻巧便携。与之前广泛使用的传统原子钟依靠微波与原子作用不同，这种原子钟利用微波调制的激光与原子作用而获得高精度信号，使得原子钟输出稳定标准的频率信号，实现超高精度计时。$ r, S" F( o. Z/ [* l' d4 a0 b
传统原子钟即便实施小型化，最小体积极限也有数百立方厘米，最低功耗至少也有数瓦。而芯片原子钟可实现体积数十立方厘米，功耗也可降低到两百毫瓦之内。美国已推出体积17立方厘米的产品，而我们推出的这款芯片原子钟，与他们的产品其他主要性能相当，但体积仅2.3立方厘米，约为美国产品1/7。8 W. _: Y/ D2 m
陈杰华教授团队讨论测试芯片原子钟产品的频率信号与稳定性曲线
* r" _9 J& ^' b% n7 M8 e2 K: X我们已实现芯片原子钟大规模生产，成功应用于微PNT、水下北斗、低轨卫星、无人机群等时间同步系统。这款新产品凭借小体积、低功耗的优势，将具有广阔的市场前景。比如其小体积、低功耗优势非常适合作为5G/6G基站时间同步的关键部件。又如，海底自主同步体系需要精准的时间基准，因海水对电磁波的强烈吸收，海底无法接收卫星信号，体系需要原子钟作为自主频率源，因无太阳能，海底体系需要低功耗设备以长期自主工作，这款芯片原子钟的低功耗特点使其成为理想的频率源部件。
% s0 L8 ^" r$ `( ~陈杰华教授团队讨论一款正在测试的原子钟产品
( H2 M) a2 q, u8 w3 A5 W$ u眼下，在持续优化芯片原子钟性能的同时，我们也在同步布局芯片光钟、芯片原子磁强计等量子传感器，努力打造湖北量子精密测量标志性成果。量子科技早已走出实验室，量子精密测量技术，正成为湖北量子产业率先突破的硬核赛道。: q/ z$ v* w3 {
【大众点评】
6 U) y6 l8 k5 i3 u长江产业集团长江北斗投资并购事业部部长 苟飞
' x5 |- a8 d' [0 x$ J/ |量子科技被列为国家未来产业之首，其中量子精密测量的核心正是原子钟。陈杰华教授团队研发的世界最小芯片原子钟，彻底打破国外技术垄断，实现了体积更小、性能更优、可规模化生产的全面超越，为我国量子产业发展抢占了国际先机。/ y- G' ]# `& W# h) Q7 b" B
2024年，我们长江产业集团紧扣湖北北斗产业发展规划，通过长江北斗持股泰菲斯超20%，布局芯片原子钟项目，加速推动产业化落地。目前该产品是国内首款实现批量化销售的芯片原子钟，2024年销量达数百套，2025年持续增长，而国内同类竞品大多仍停留在实验室阶段。
) A6 W- ~$ ` j2 K2 m! Z" g当前产品规模化放量仍受激光器性能和成本偏高制约，长江产业集团正依托资金与资源优势，协助企业攻关核心器件技术，推动自动化量产降本。未来随着成本下降，芯片原子钟将在军用、民用通信等领域实现更大规模应用，湖北也将进一步巩固在量子精密测量赛道的产业优势。 |
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