日前, 中國航天科工二院203所研製出小型攜帶型CPT原子鐘, 它是基於相干布居囚禁的量子頻標, 體積約半個煙盒大小, 核心技術指標已優於國外同類產品水平, 功耗約1瓦, 是國外同類產品的五分之一, 守時精度可達每天1微秒.
該項目技術方案先進, 研製難度大, 創新性強, 具有完全的自主智慧財產權, 突破了CPT原子鐘量子系統和電路控制系統各項關鍵技術, 提出了一套光波增透型的原子吸收氣室, 解決了銣原子和緩衝氣體精確充制和檢測的技術難題, 研製了高效整合化量子系統, 實現熱, 電, 光, 磁, 量子, 微波等物理量的高度協調統一, 完成具有自主智慧財產權的CPT原子鐘精確伺服控制電路, 解決了CPT弱訊號提取放大的難題, 實現了雷射和微波的精確伺服控制等. 據203所國防重點實驗室楊仁福研究員介紹, 本項目科研成果已成功轉化, 正在進行小批量試生產.
CPT原子鐘是目前唯一可實現小型化, 微型化的原子鐘, 可實現電池供電長期工作. 攜帶型原子鐘在自主導航終端設備, 遠距離精確定時和時間同步, 裝備測控系統和水下導航網路等領域具有廣泛的應用前景, 可產生明顯的經濟和社會效益, 對增強我國國防實力, 推進國防建設具有重要應用價值. 例如: 在衛星導航訊號拒止的情況下, 攜帶型CPT原子鐘可確保用時終端在一定的時間內, 仍具有精確的導航, 定位和授時能力. 另外, 在交通網路, 電力系統, 金融行業的調度, 監控, 通訊等方面, 需要大量數據即時交換, 攜帶型CPT原子鐘可使現有通訊網路系統更加快速高效.