中国开发出世界最小芯片原子钟精度达3万年误差1秒

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2026-03-19 22:57:24 观察者网

中国在高精度计时领域取得了重要进展。武汉大学卫星导航定位技术研究中心开发出世界最小的芯片原子钟，其误差3万多年不到1秒。这种芯片原子钟已实现大规模生产，应用于低轨卫星、无人机群等时间同步系统。

中国开发出世界最小芯片原子钟

传统原子钟通过原子在微波频率振荡产生稳定的时频，但限制了器件的最小尺寸。芯片原子钟基于相干布居数囚禁原理构建，使用微波调制的激光与原子作用获得高精度信号，使原子钟输出稳定的频率信号，从而实现超高精度计时。

武汉大学卫星导航定位技术研究中心弘毅特聘教授陈杰华领导的团队开发出这款芯片原子钟。他介绍，传统原子钟即使小型化，体积依然有几百立方厘米，功耗至少也有数瓦。而芯片原子钟的体积可压缩至几十立方厘米，功耗降至200毫瓦之内。美国已推出体积17立方厘米的芯片原子钟，但武汉大学推出的芯片原子钟体积仅为2.3立方厘米，性能相当，体积约为美国产品的七分之一。该原子钟的计时精度可达10⁻¹¹至10⁻¹²量级。

中科泰菲斯（武汉）技术有限公司正致力于生产这种新型芯片原子钟。陈杰华表示，他们已实现大规模生产，成功应用于微PNT、低轨卫星、水下北斗和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，具有广阔的市场前景，适合作为5G/6G基站时间同步的关键部件，也适用于海底自主同步体系。

长江产业集团长江北斗投资并购事业部部长苟飞表示，2024年，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。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。

高精度计时在通信和军事等领域有着关键作用，纳秒级的延迟也可能对无人机协同等任务产生显著影响。随着世界最小芯片原子钟实现大规模生产，中国在这一领域迈出了重要一步，可能改变无人机应用、水下导航和军事通信等领域的发展。

(责任编辑：0764)

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