原子钟产业化

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科研技术世界前列却80%依赖进口,中科院教授终破高端时频仪器海外垄断|硬氪专访
36氪· 2025-08-14 10:27
行业背景与市场现状 - 高端时频仪器80%依赖进口 部分元器件在禁运背景下无法购买 [3] - 原子钟作为核心时频装置支撑6G通信百纳秒传输 GNSS厘米级定位 电网微秒级同步 超算中心AI算力协同调度等160多个行业 [3][10] - 中国早在上世纪70年代研制首台铷原子钟 天宫二号冷原子钟精度达4200万年误差1秒 [3][7] 公司创立与技术基础 - 凯瑟斯技术(杭州)有限公司2020年由屈求智创立 其曾主导天宫二号 中国空间站及北斗卫星冷原子钟研制 [4] - 创业初衷为解决实验室技术与产业化割裂问题 科研者需躬身入局打通产业化壁垒 [8][9] - 团队拥有20年科研经验 合作供应商超5000家 激光器厂商迁至工厂附近共建产业链 [10][12] 技术突破与产品性能 - 建成首条商用冷原子钟(100台/年)与波束芯片原子钟(1万台/年)生产线 [6][12] - 冷原子钟采用漫反射激光冷却技术 消除99.7%原子热运动 精度达6E-15(100万年误差0.2秒) 超越进口铯钟两个数量级 氢原子钟一个数量级 [13] - 波束芯片原子钟短稳指标6.02E-11 优于美国进口产品7.2E-11 体积逼近1立方厘米 耐受极端温度振动环境 [13] 产业化突破与成本优势 - 通过自研VCSEL激光芯片替代进口 CMOS工艺和自动化制造将芯片钟单价从几万元压至千元级 [14] - 冷原子钟突破固定钟房依赖 支持抗冲击宽温域运行 波束芯片钟适配车载机载消费电子等场景 [13][14] - 工程化难点攻克包括光学系统模块化 激光冷却组件抗振动耐温变 制造流程标准化 [11][12] 发展战略与商业规划 - 三阶段战略:产业化基础产线构建→产线自动化大规模交付→量子柔性生产平台推出模块化产品 [15] - 2026年目标实现冷原子钟年产100台 波束芯片钟年产5万台 [17] - 2030年推出迷你型冷原子钟和手机级原子芯片 服务智慧交通大模型 未来通信 低空经济等场景 [17] - 新品冷原子钟2.0体积缩小40% 3.0产品体积再缩小一倍 波束芯片钟1.0聚焦小型化与成本突破 [16]