量子科技是北京新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的前沿領(lǐng)域。北京作為我國(guó)科技基礎(chǔ)最為雄厚、推動(dòng)創(chuàng)新資源最為集聚、量產(chǎn)領(lǐng)前創(chuàng)新主體最為活躍的業(yè)加沿區(qū)域之一，已成為我國(guó)量子領(lǐng)域創(chuàng)新的速落重要一極。

在“新質(zhì)生產(chǎn)力看北京”主題活動(dòng)中，地微記者走進(jìn)北京量子信息科學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱“北京量子院”），型芯深入了解量子信息的片原前沿發(fā)展，探究量子技術(shù)如何賦能各種產(chǎn)業(yè)生態(tài)。鐘引

在北京量子院展廳內(nèi)，北京記者看到了科研團(tuán)隊(duì)最新研制的推動(dòng)微型芯片原子鐘，尺寸只有拇指大小。量產(chǎn)領(lǐng)前這種微型原子鐘以卓越的業(yè)加沿計(jì)時(shí)精度著稱，相較于傳統(tǒng)計(jì)時(shí)設(shè)備，速落其精度呈現(xiàn)出數(shù)量級(jí)上的地微優(yōu)勢(shì)。歷經(jīng)數(shù)十萬(wàn)年的運(yùn)轉(zhuǎn)，其與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的偏差可能僅在數(shù)秒之內(nèi)，能夠?yàn)楦黝悓?duì)時(shí)間精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景提供可靠的時(shí)間基準(zhǔn)。據(jù)北京量子院精密測(cè)量團(tuán)隊(duì)副研究員魏小剛介紹，該產(chǎn)品是目前國(guó)際上綜合性能最佳的一款原子鐘，相比石英晶振表，原子鐘運(yùn)轉(zhuǎn)50萬(wàn)年，誤差都不會(huì)超過(guò)一秒。而石英晶振表運(yùn)行不到一天就會(huì)產(chǎn)生一秒誤差。北京量子院所研制的這枚原子鐘，穩(wěn)定性等指標(biāo)已超越美國(guó)同行。

由于尺寸小巧，這種原子鐘可以被制作成多種微型樣態(tài)，如芯片狀，便捷地集成于各類小型電子設(shè)備之中，既不會(huì)占據(jù)過(guò)多的空間，又能為設(shè)備賦予精準(zhǔn)的計(jì)時(shí)功能。例如，它可以安裝于手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端設(shè)備，或是小型的航空航天設(shè)施，從而滿足這些設(shè)備對(duì)于精確時(shí)間的需求。

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，發(fā)電、輸電、配電、故障監(jiān)測(cè)等全部活動(dòng)均依賴于系統(tǒng)內(nèi)部自動(dòng)化設(shè)備的時(shí)間同步。如果時(shí)鐘出現(xiàn)錯(cuò)誤，可能會(huì)導(dǎo)致大面積停電，而原子鐘能很好地解決這一問(wèn)題。無(wú)人駕駛技術(shù)也與原子鐘息息相關(guān)。在“慣性導(dǎo)航”系統(tǒng)中，需要給車上的陀螺儀和加速度計(jì)提供極精確的時(shí)間頻率信號(hào)，才能使車輛在行進(jìn)中對(duì)自身姿態(tài)和位置有準(zhǔn)確的認(rèn)知，從而進(jìn)行精準(zhǔn)導(dǎo)航。