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在成都 创未来|一个火柴盒大小的金属盒子,正在重塑高精度计时新标准

发帖时间:2026-07-17 07:35:10

近日,成都创未柴盒在IEEE超大规模集成电路技术与电路研讨会(VLSI 2026)现场,个火一款来自成都的大小的金“芯片级分子时钟”引发业界轰动。这款仅火柴盒大小的属盒塑高金属设备,在保持媲美高端原子钟的正重准计时精度(周误差不足百万分之一秒)的同时,将生产成本压缩至传统原子钟的精度计十分之一。

该成果由成都中微达信科技有限公司(下称:中微达信)研发。新标其首席科学家王成于2018年在麻省理工学院攻读博士期间首次提出并实现该技术,成都创未柴盒相关成果曾登上《Nature》子刊封面。个火历经八年从理论论文到实体产品的大小的金转化,这项技术最终在成都落地生根。属盒塑高

突破物理极限:将“万年不差一秒”装入芯片

对于普通人而言,正重准时间以分秒计算;而对于工程师,精度计时间精度则需精确至皮秒、新标纳秒或微秒级别。成都创未柴盒

王成指出,传统机械表依赖齿轮,电子表依赖石英晶体,受限于热胀冷等宏观物理效应,均需频繁校准。而“芯片级分子时钟”不依赖宏观物理量,而是锁定气体分子在特定能级跃迁时产生的吸收谱线——这是一种自然界不变的物理常量。

“原子钟需要几万年才偏差一秒”,这一科普常识同样适用于分子时钟。然而,传统原子钟成本高昂(万元级甚至更高),限制了其应用范围。王成比喻道,正如计算机从机房专用设备演变为大众消费品,分子时钟技术通过降低高精度、便携式、小型化设备的成本,有望将技术红利普及至通信、导航、自动驾驶等大众领域。

百亿级市场潜力:解决通信与导航痛点

王成认为,高精度计时技术拥有百亿级市场规模,其核心价值体现在两大应用场景:

  1. 5G/6G通信网络:未来网络要求基站间协同工作及终端精确定位,时间同步精度需达10纳秒级别。中国每年新建约100万座基站,若每座基站配备数万元的原子钟,成本难以承受。只有具备“高精度+低成本”特性的时间基准,才能支撑大规模通信网络建设。
  2. 无人机自主导航:在GPS信号受干扰或失效环境下,无人机依赖高精度自主导航授时。目前小型原子钟成本甚至高于无人机本体,严重制约应用。分子时钟以低一个量级的成本实现同等精度,将极大推动无人机、物流配送及自动驾驶产业的普及。

攻克三大技术壁垒:从MIT到电子科大的产业化之路

2018年,王成在MIT发明芯片级分子时钟;2020年完成第二代演示。然而,原理验证与工程化落地之间存在巨大鸿沟。2021年回国后,王成加入电子科技大学,推动技术产业化,团队历时数年攻克三大核心难题:

  • 工业级分子气室制备:解决硫化羰(OCS)气体在微型气室中长期稳定束缚问题,确保10-20年无泄漏且抗温度、振动干扰。团队耗时三四年突破工艺、化学及物理设计瓶颈。
  • 波谱探测芯片相位噪声优化:显著提升时钟短期稳定性,确保“每一秒都准”。
  • 4FSK基线消除技术:解决长期运行中的精度衰减问题,实现“越跑越准”。

这三项技术突破打破了行业“长短稳不可兼得”的技术壁垒。今年9月,团队将在欧洲发布专用数字基带处理芯片,标志着该技术从学术文章真正走向产业化实物。

王成

成都:一座城市接住原创技术的“种子”

作为四川遂宁射洪人,王成2021年回国时面临多个选择,最终决定将实验室落户成都。他认为,成都是对工程师极为友好的城市:

  • 宜居宜业平衡:相比其他一线城市,成都提供同等收入下更从容的生活品质,吸引大量高校人才(如清华等高校朋友)在此设立研发中心,利于人才沉下心做长周期研发。
  • 产业链配套完善:王成在MIT研究期间,核心加工制备即依托成都深厚的电子工业与精密加工底蕴。公司所在的成都高新西区IC设计产业园距电子科技大学清水河校区仅10分钟车程,极大压缩了“实验室-生产线”的物理距离,提升迭代效率。
  • 政策与生态支持:成都已将量子科技纳入17条重点产业链。今年2月,中微达信的量子测控平台入选成都15款量子“黑科技爆品”;4月获成都科创投集团A+轮投资;5月入驻量子科技加速器。

量产在即:明年正式推向市场

目前,分子时钟的中试阶段已在成都完成,量产基地布局于江西。团队计划于今年内推出小批量试用产品,与通信、导航、无人机等行业合作伙伴进行实测验证,并根据反馈完成最终迭代。预计明年,这款拳头大小的分子时钟将正式面向市场。

从一篇学术论文到一枚可手持的金属盒子,这项关于“时间”的技术历经八年打磨。成都以其完善的产业链、丰富的人才池及有力的产业政策,成功接住了这枚源自大洋彼岸的原创技术种子。

红星新闻记者 彭祥萍 摄影记者 罗顺
编辑 成序

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