在高精度時(shí)頻領(lǐng)域，芯片原子鐘作為核心器件，長期被國外技術(shù)壟斷，國內(nèi)相關(guān)需求嚴(yán)重依賴進(jìn)口。如今，這一局面已被打破。天津華信泰科技有限公司經(jīng)過長達(dá)13年的不懈努力，成功攻克重重技術(shù)難關(guān)，研制出具備高精度、低功耗、實(shí)用化且可量產(chǎn)特性的芯片級(jí)原子鐘。

芯片原子鐘的研發(fā)涉及微系統(tǒng)與量子物理的深度融合，橫跨多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，研發(fā)難度超乎想象。其中，溫控精度是關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一。該科研團(tuán)隊(duì)通過聯(lián)合攻關(guān)，自主研發(fā)出微流控溫控芯片，將溫控精度從0.1℃大幅提升至0.001℃量級(jí)。這一突破使得原本隱藏在噪聲中的光學(xué)信號(hào)得以清晰呈現(xiàn)，為后續(xù)研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在研發(fā)過程中，信號(hào)穩(wěn)定性問題曾一度困擾團(tuán)隊(duì)。原子氣室作為芯片原子鐘的核心部件，其性能直接影響信號(hào)質(zhì)量。科研團(tuán)隊(duì)針對(duì)信號(hào)時(shí)有時(shí)無的難題，展開長達(dá)4年的艱苦試驗(yàn)，對(duì)原子氣室進(jìn)行了數(shù)百次改進(jìn)。最終，成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定信號(hào)輸出，讓原子鐘真正“活”了起來。此后，團(tuán)隊(duì)又攻克了工程化階段的真空封裝等關(guān)鍵技術(shù)難題。

近日，該團(tuán)隊(duì)再次取得重大突破，成功自主研發(fā)出全球體積最小的可量產(chǎn)芯片原子鐘。這款原子鐘體積僅為8立方厘米，功耗低至0.15瓦，具備在無衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境下自主守時(shí)的能力，萬年誤差不超過1秒。目前，該產(chǎn)品已順利交付，將為海底石油勘探等對(duì)時(shí)頻精度要求極高的領(lǐng)域提供可靠保障。

值得一提的是，2023年，國內(nèi)首條年產(chǎn)3萬臺(tái)芯片原子鐘的量產(chǎn)線在天津?yàn)I海高新區(qū)正式投產(chǎn)。這一成果標(biāo)志著中國成為全球第二個(gè)掌握芯片原子鐘量產(chǎn)技術(shù)的國家，在高端時(shí)頻器件領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從依賴進(jìn)口到自主可控的重大跨越。