武漢大學(xué)研制出世界最小芯片原子鐘，精度達(dá)3萬(wàn)年誤差1秒

3月，武漢大學(xué)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)研究中心在量子精密測(cè)量領(lǐng)域取得重大突破，成功研制出目前世界上體積最小的芯片原子鐘。這款僅2.3立方厘米（約指甲蓋大小）的微型原子鐘，計(jì)時(shí)精度可達(dá)10?11至10?12量級(jí)，相當(dāng)于3萬(wàn)多年誤差不超過(guò)1秒，綜合性能達(dá)到全球領(lǐng)先水平。

體積僅為美國(guó)產(chǎn)品1/7 打破國(guó)外壟斷

芯片原子鐘基于相干布居數(shù)囚禁（CPT）原理構(gòu)建，與傳統(tǒng)原子鐘依靠微波與原子作用不同，該產(chǎn)品采用微波調(diào)制的激光與原子相互作用獲得高精度信號(hào)，在保持超高精度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了極致小型化與低功耗。

對(duì)比國(guó)際同類(lèi)產(chǎn)品，美國(guó)已推出的芯片原子鐘體積為17立方厘米，而武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)研制的芯片原子鐘體積僅2.3立方厘米，約為美國(guó)產(chǎn)品的1/7。傳統(tǒng)原子鐘即使小型化，最小體積仍有數(shù)百立方厘米，最低功耗至少數(shù)瓦；而這款芯片原子鐘功耗可降至200毫瓦以?xún)?nèi)。

已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn) 應(yīng)用于北斗、無(wú)人機(jī)等戰(zhàn)略場(chǎng)景

目前該產(chǎn)品由中科泰菲斯（武漢）技術(shù)有限公司實(shí)現(xiàn)規(guī)?；慨a(chǎn)，是國(guó)內(nèi)首款實(shí)現(xiàn)批量化銷(xiāo)售的芯片原子鐘。2024年銷(xiāo)量達(dá)數(shù)百套，2025年持續(xù)增長(zhǎng)。

該芯片原子鐘已成功應(yīng)用于微PNT（定位、導(dǎo)航、授時(shí)）、低軌衛(wèi)星、水下北斗、無(wú)人機(jī)群等時(shí)間同步系統(tǒng)，并適用于深?？碧?、電力電網(wǎng)、通信基站等戰(zhàn)略場(chǎng)景。其小體積、低功耗的特性也使其成為5G/6G基站時(shí)間同步的理想選擇，以及海底自主同步體系的關(guān)鍵部件——由于海底無(wú)法接收衛(wèi)星信號(hào)且缺乏太陽(yáng)能，低功耗的自主頻率源至關(guān)重要。

長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)集團(tuán)加持 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化落地

2024年，長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)集團(tuán)緊扣湖北北斗產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃，通過(guò)長(zhǎng)江北斗持股泰菲斯超20%，布局芯片原子鐘項(xiàng)目，加速推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化落地。長(zhǎng)江產(chǎn)業(yè)集團(tuán)長(zhǎng)江北斗投資并購(gòu)事業(yè)部部長(zhǎng)茍飛表示，當(dāng)前產(chǎn)品規(guī)?；帕咳允芗す馄餍阅芎统杀酒咧萍s，集團(tuán)正依托資金與資源優(yōu)勢(shì)，協(xié)助企業(yè)攻關(guān)核心器件技術(shù)，推動(dòng)自動(dòng)化量產(chǎn)降本。未來(lái)隨著成本下降，芯片原子鐘將在軍用、民用通信等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)更大規(guī)模應(yīng)用。

掌握時(shí)間話語(yǔ)權(quán) 筑牢國(guó)家高精度時(shí)間基準(zhǔn)

在導(dǎo)航與定位領(lǐng)域，時(shí)間精度直接決定距離精度，一納秒的誤差就會(huì)帶來(lái)0.3米的定位偏差。高精度計(jì)時(shí)在通信、軍事、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域具有關(guān)鍵作用，納秒級(jí)的延遲也可能對(duì)無(wú)人機(jī)協(xié)同等任務(wù)產(chǎn)生顯著影響。

業(yè)內(nèi)專(zhuān)家指出，此次突破標(biāo)志著我國(guó)在高精度計(jì)時(shí)領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步，徹底打破國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)自主可控，牢牢掌握時(shí)間話語(yǔ)權(quán)，為國(guó)家關(guān)鍵領(lǐng)域筑牢高精度時(shí)間基準(zhǔn)。