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重磅发布 | 科微量子QA55微型CPT原子钟:打破国外高端垄断

发布日期:2026-06-10

 近日,国内量子精密测量领域的新锐企业科微量子正式推出微型CPT原子钟——QA55。该产品在频率稳定度、频率漂移率、守时能力、集成度及功耗控制等指标上实现全面跃升,核心性能领先国内外同类产品,并已取得中国计量科学研究院权威校准证书。该产品落地有望打破国外在高端CPT原子钟领域的技术壁垒和市场垄断,为我国下一代自主导航、6G通信、低轨卫星星座、无人机蜂群等战略领域提供国产化自主可控的高精度时频核心支撑。

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一、何为原子钟?时间精度的“国家砝码”


 原子钟是输出高稳定高精度标准时间与频率信号的核心设备,被称作卫星导航、通信同步、电网调度、金融交易及前沿科研的“时间基石”。其中,CPT原子钟(相干布居囚禁原子钟)凭借微型化、低功耗、快启动等优势,成为便携、星载、嵌入式场景的首选时频源。但长期以来,高端CPT原子钟核心技术与市场被国外垄断,国内产品多停留在消费级、普通通信级水平,难以支撑国家战略产业需求。


二、技术里程碑:QA55秒级稳定度突破E-12量级


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QA55室温稳定度测试结果


1、为什么频率稳定度如此重要?

 原子钟在实际工作中会受电路噪声、温度波动、振动、磁场等干扰,导致频率随机起伏与相位抖动。

·频率稳定度越高,信号频谱越纯净、相位抖动越小,环境适应性与抗干扰能力越强

·直接决定守时授时、时序同步、卫星定位的最高精度

·界定技术等级与行业代差,决定市场定位与高附加值场景准入权


2、核心指标跨越式升级

 频率稳定度作为原子钟核心性能指标,直接划定整机应用的精度上限,性能每跨越一个数量级,便会形成显著的技术代差。

·传统CPT原子钟:秒级稳定度普遍在5E-11~5E-10范围,万秒级稳定度大于1.5E-12

·科微量子QA55:短期稳定度(1s)突破E-12量级,长期稳定度(10000s)达到2E-13;相位噪声:1Hz<-80dBc/Hz、100Hz<-125dBc/Hz、10kHz<-150dBc/Hz,领先国内外同类产品


3、填补关键技术空白

 QA55成功填补普通CPT钟与工业级铷钟之间的技术空白,实现“能用CPT的体积功耗,做到接近铷钟的精度”。


三、硬核优势:更小、更稳、更低耗


1、超高稳定度:

秒级稳定度进入E-12量级,全时域稳定度全面领先国内外同类型产品

2、高精度守时:

驯服24小时后,守时24小时累积误差优于200ns,确保长时无外部参考条件下仍保持纳秒级时间精度

3、微型化低功耗:

产品体积仅38cm³、重量小于60g、功耗低至1.5W,以更小体积、更低功耗,完美适配严苛嵌入式及载荷受限场景

4、强环境适应性:

抗振动、抗磁场、抗温变,满足车载、机载、星载恶劣环境


四、战略应用:四大领域筑牢国产化时频根基


1、低轨卫星星座:支撑数千颗卫星大规模组

低轨星座对时频设备要求小体积、低功耗、低成本、高精度

·传统铷钟:体积大、功耗高、成本高,无法大规模部署

·普通CPT钟:精度不足,难以满足星间同步

·QA55:快速启动+高精度守时,减少对地面站依赖,支撑星间高精度时间同步与自主导航,完美适配大规模星座部署

2、6G通信:实现亚微秒级全网时序同步

·6G核心要求亚微秒级全网同步,传统GPS/北斗+光纤方案存在单点故障风险

·QA55提供超高纯净频率信号,相位抖动非常小

·支撑基站间亚微秒级同步,满足TDD大规模MIMO严格时序标准

·微型化可直接嵌入基站,分布式部署更安全、更可靠

3、无人机蜂群:无GNSS环境下自主协同

蜂群作战必须脱离GPS依赖、自主守时定位

·普通CPT精度不够,铷钟体积功耗超标

·QA55全光学方案抗电磁干扰,无GNSS环境下长时间高精度守时

·小体积、低功耗、秒级启动,完美适配无人机载荷,助力自主协同作战

4、金融与科研:纳秒级时间戳,降本增效

·金融高频交易:时间戳精度达纳秒级,满足国际监管标准

·替代铷钟,成为数据中心本地冗余时钟优选

·精密科学测量、深空探测、国防军工:适配立方星、探空气球等受限平台,推动精密测量普及

五、打破垄断:中国时频技术跻身国际一流


QA55的发布,标志着我国在高端微型CPT原子钟领域正式跻身国际一流梯队,可实现三大关键突破:

1技术突破:

秒级稳定度从E-11到E-12量级,完成代际跨越

2市场突破:

有望打破国外高端CPT原子钟垄断

3产业突破:

为卫星互联网、6G、无人机、国防军工等提供自主可控时频方案


 作为国内量子精密测量与时频技术新锐企业,科微量子聚焦电力、导航、通信、国防、金融等关键领域行业需求,持续攻克核心技术瓶颈。未来,科微量子将继续深耕量子时频技术,迭代产品、拓展场景,加速国产化时频设备规模化落地,为国家科技自立自强贡献核心力量。