最近，中国航天科工集团二院203所（以下简称203所）主导研发了一款拥有自主知识产权的超薄铷原子钟，目前已完成研制并实现量产。消息传出，不少小伙伴感到好奇：原子钟是什么钟？
日常生活中使用的钟表，哪怕走得再准，一年下来也会有几十秒的误差。同样是计时，原子钟的精度则不可同日而语。目前用于原子钟的元素包括氢、铯、铷等，精度最高的原子钟，大约每3000万年的误差仅1秒。其中，铷钟是应用最为广泛的原子钟，其体积小、成本低、可靠性和环境适应性好，可大量应用于武器装备、电信、电力等行业。
此次203所研制的超薄铷钟，专为板卡用途设计。目前许多设备在设计时，都采用标准化的插卡方式，这种模块化设计便于功能扩展及硬件更换维修，已应用于各行各业。
既然叫板卡，可想而知它不会太厚。按照行业标准，目前的板卡厚度大多为2厘米。2015年，203所曾研发一款高抗振小型铷钟，大小相当于一个手掌，但厚度接近4厘米。而超薄铷钟长、宽仅7.6厘米，厚度更是压缩到1.7厘米，完全符合板卡使用要求。
但要做到超薄，还要符合性能要求并非易事。超薄铷钟内部有个量子系统，是一个物理部件，它的大小和性能存在一定的冲突关系。要在减小体积的同时避免性能损失，需要攻克一系列关键技术。
同时，铷钟内部部件工作温度从80多摄氏度到120多摄氏度，将这些高温部件集成在那么小的空间，相互之间难免造成影响，从而影响产品的指标和可靠性，这对热设计等技术也要求极高。
成功克服多项难题后研制的超薄铷钟产品，技术指标达到了国际顶尖水平。例如其内置1PPS驯服功能，可以接收任意导航卫星的信号，达到频率校准的目的。也就是说，只要天上的导航卫星信号能被产品接收机接收，它就能达到导航卫星的时间精度，即20纳秒左右量级。
即使失去导航卫星信号，超薄铷钟也会自动进入保持状态。保持时间精度取决于频率稳定性和漂移率，而该产品可以在数天内保持微秒量级守时精度。能稳定地保持时间精度，正是原子钟存在的意义。
（作者：付毅飞；稿件来源：科普中国）