體積僅為美國產品1/7，“中國或改變游戲規則”

【文/觀察者網 陳思佳】“在高精度計時領域，中國邁出了關鍵一步。”據香港《南華早報》3月19日報道，武漢大學衛星導航定位技術研究中心開發出世界最小的芯片原子鐘，3萬多年的誤差不到1秒。這種不到指甲蓋大小的芯片原子鐘已實現大規模生產，應用于低軌衛星、無人機群等時間同步系統。

傳統原子鐘通過原子在微波頻率振蕩產生穩定的時頻，但這限制了器件的最小尺寸。芯片原子鐘則基于相干布居數囚禁（CPT）原理構建，使用微波調制的激光與原子作用獲得高精度信號，使原子鐘輸出穩定的頻率信號，從而實現超高精度計時。

武漢大學衛星導航定位技術研究中心弘毅特聘教授陳杰華領導的團隊已開發出世界最小的芯片原子鐘。他介紹說，傳統原子鐘即使小型化，最小體積依然有幾百立方厘米，最低功耗至少也有數瓦。但芯片原子鐘的體積可壓縮至幾十立方厘米，功耗可降至200毫瓦之內。

陳杰華表示，美國已推出體積17立方厘米的芯片原子鐘，但武漢大學衛星導航定位技術研究中心推出的芯片原子鐘體積僅為2.3立方厘米，性能與美國產品相當，體積約為美國產品的1/7。該原子鐘的計時精度可達10?11至10?12量級，相當于3萬多年誤差才1秒。

武漢大學衛星導航定位技術研究中心開發的世界最小芯片原子鐘 《南華早報》

中科泰菲斯（武漢）技術有限公司正致力于生產這種新型芯片原子鐘，陳杰華說：“我們已實現芯片原子鐘大規模生產，成功應用于微PNT、低軌衛星、水下北斗和無人機群等時間同步系統。”

他指出，這款新產品憑借小體積、低功耗的優勢，具有廣闊的市場前景。比如，該產品非常適合作為5G/6G基站時間同步的關鍵部件。又比如，海底自主同步體系需要精準的時間基準，因海底無法接收衛星信號且沒有太陽能，海底體系需要低功耗的原子鐘作為自主頻率源。

長江產業集團長江北斗投資并購事業部部長茍飛對《長江日報》表示，2024年，長江產業集團緊扣湖北北斗產業發展規劃，通過長江北斗持股泰菲斯超20%，布局芯片原子鐘項目，加速推動產業化落地。目前該產品是國內首款實現批量化銷售的芯片原子鐘，2024年銷量達數百套，2025年持續增長。

茍飛說，當前產品規模化放量仍受激光器性能和成本偏高制約，長江產業集團正依托資金與資源優勢，協助企業攻關核心器件技術，推動自動化量產降本。未來隨著成本下降，芯片原子鐘將在軍用、民用通信等領域實現更大規模應用。

《南華早報》指出，高精度計時在通信和軍事等領域都有著極為關鍵的作用，納秒級的延遲也可能對無人機協同等任務產生顯著影響。隨著世界最小芯片原子鐘實現大規模生產，中國邁出了重要一步，可能改變無人機應用、水下導航和軍事通信等領域的發展。

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