量子“心跳”：精密观测作战脉动

　　量子“心跳”：精密观测作战脉动

　　■叶玉伯 谢涵宇　　

原子钟科研设备运行场景。资料图片

　　2025年6月19日，北大西洋，英国皇家海军战舰甲板上，全球首个部署于作战舰艇的冷原子钟在剧烈摇摆与盐雾侵蚀中，持续输出万亿分之一秒级时间信号。这项由Aquark量子技术公司研发、英国国防科学技术实验室支持的核心装备，首次验证了量子计时技术在高动态战场环境中的实战可靠性，为不依赖卫星构建全域作战时间基准迈出关键一步。

　　现代战争胜负往往决定于毫秒之间。超声速战机编队突防需要机身动作时间误差小于十毫秒;分散部署的导弹要形成多轴同步杀伤，弹道必须在微秒尺度上对齐;反隐身雷达网依靠多点纳秒级的时间差精确定位……协同作战一旦缺乏统一时间基准，就如同一场失去指挥的交响乐，火力会相互干扰甚至误伤友军。建立全域覆盖、抗毁可靠的时间秩序，已成为现代战争的生命线。

　　解决这一关键痛点的核心力量，来自原子世界。原子钟利用铯、铷等元素的内部电子在量子态间跃迁时，吸收或释放特定频率电磁波的固有特性，实现精准的时间基准功能。这种频率由宇宙基本规律决定，成为天然的超稳节拍器。当科学家通过微波精密“询问”并锁定这种原子共振，就获得了超越任何机械装置千万倍的终极计时源。这种源于量子世界的稳定“心跳”，为整个战场建立了无可撼动的时间标尺。

　　然而，要让实验室的杰作适应炮火连天的战场，技术必须完成尺寸、耐受和抗干扰方面的三重蜕变。

　　原子钟在尖端微纳加工技术驱动下，尺寸已从房间大小压缩至极小。芯片级原子钟尺寸，已缩小到仅16立方厘米，功耗低于150毫瓦。

　　耐受性方面，科研人员采用微晶玻璃、碳纤维复合体等特殊材料构建的原子钟核心，既能耐受-55℃至85℃的剧烈温变，又能承受导弹发射时超过30000g的瞬时冲击。

　　抗干扰方面，面对更隐蔽的威胁——战场电磁迷雾，原子钟布下多重防线：多层高导磁合金屏蔽层将99.999%的外界电磁干扰隔绝在外。原子钟内置的超敏感锁相环系统如同精密护卫，能在短短10毫秒内捕捉并纠正万亿分之一秒的微小时间偏移，确保原子钟在强电子干扰风暴中，输出信号依然达到严苛的军用相位噪声标准。

　　不过，当前的现实挑战依然严峻：这类末端时钟的月累积误差仍停留在微秒级，难以支撑全天候高精度作战;单兵装备和制导弹药的引信依然无法内置可靠原子钟源;更棘手的是对卫星校准的依赖，一旦卫星信号被压制，即便是核心节点携带的高精度铷钟，其内部频率漂移也会在数小时内导致授时精度大幅劣化，距离无外源辅助月误差低于100纳秒的理想目标仍有差距。

　　对此，唯有不断实现技术突破，无形的时间秩序才能持续成为战场上的力量倍增器，整个作战体系才能如精密校准的机器一样高效运转。