在全球高精度计时技术竞争日趋激烈的背景下,我国科研团队实现关键性突破。
武汉大学卫星导航定位技术研究中心近日宣布,由陈杰华教授领衔的团队成功开发出目前世界体积最小的芯片原子钟,其核心指标达到国际领先水平。
传统原子钟虽能实现高精度计时,但受限于微波频率振荡原理,最小体积仍达数百立方厘米,功耗普遍超过5瓦,严重制约其在移动设备中的应用。
此次研发的芯片原子钟采用相干布居数囚禁(CPT)原理,通过激光与原子相互作用生成稳定时频信号,在保持10⁻¹¹至10⁻¹²量级超高精度的同时,将体积压缩至2.3立方厘米,仅为美国同类产品的七分之一,功耗更降低至200毫瓦以下。
这一突破性成果已进入产业化阶段。
据中科泰菲斯(武汉)技术有限公司透露,该产品已批量应用于微PNT系统、低轨卫星组网等国家重大工程。
在5G/6G基站同步、水下自主导航等民用领域,以及军事通信、无人机协同作战等国防领域展现出独特优势。
特别是在海底装备等无法接收卫星信号的特殊环境中,低功耗特性使其成为不可替代的自主频率源。
当前制约大规模应用的主要瓶颈在于激光器成本较高。
对此,长江产业集团正联合产业链上下游,重点攻关核心器件国产化与自动化生产工艺。
业内专家预测,随着生产成本逐步降低,未来三年内该技术有望在智能电网、金融交易等更多领域实现商业化落地。
芯片原子钟从实验室走向规模生产,不仅是一项技术突破,更是中国自主创新能力的集中体现。
这一成果充分说明,面对关键核心技术的制约,只要坚持自主创新、集中力量办大事,就能在战略性领域实现重大突破。
当前,该产品仍在成本优化和应用拓展的关键阶段,需要产学研用各方的深度融合与持续投入。
可以预见,随着技术的进一步完善和成本的不断降低,世界最小的芯片原子钟将在更多领域发挥重要作用,为中国在新一轮科技竞争中赢得主动权提供有力支撑。