编者按
长沙市第十五次党代会提出，以全球研发中心城市建设为牵引，着力打造具有核心竞争力的科技创新高地，因地制宜培育发展新质生产力。长沙正把论文写在产线上，把实验室搬进车间里。今起，长沙晚报联合长沙市科学技术局推出“向新图强”系列报道，走进一个个科产深度融合的鲜活现场，看创新高地建设如何一步步变成实景。
向新，是方向；图强，是目标。首篇我们走进科微量子科技（湖南）有限公司，看量子精密测量核心硬件如何在长沙破土生长。
长沙晚报全媒体记者 徐运源 通讯员 徐一鑫 实习生 陈芯瑶
连续运行约1.4万年，时间误差才累积1秒。
在长沙望城大泽湖・海归小镇，由科微量子科技（湖南）有限公司自主研发的QA55微型原子钟，将国产设备的守时精度提升至全新高度。这款原子钟体积小巧，直径仅相当于两枚一元硬币叠加大小。今年5月，该产品取得中国计量科学研究院出具的检测证书：自主守时24小时误差166纳秒，秒稳定度突破E‑12量级。
“这是国内微型原子钟首次达到这一技术指标。”科微量子总经理丛楠说这话时语气平静。但不为人知的背后，是科研团队十余年的持续攻坚，团队带着技术成果落地长沙开展研发与量产工作也已两年。
微型原子钟作为量子精密测量领域的核心硬件，是保障北斗导航、智能电网、国防等关键领域实现技术自主可控的重要基础。丛楠介绍，国产QA55微型原子钟，打破了海外对于高端微型原子钟的市场垄断，核心性能指标跻身国际顶尖水平。
三纳秒之差，决定一米定位精度
日常生活中，普通石英表每月时间偏差约1秒，机械手表单日误差10余秒，足以满足大众计时需求。不少人会产生疑问：1.4万年才产生1秒误差，如此极致的时间精度，现实意义究竟何在？
“‘1.4万年差1秒’的通俗说法，是为了让大众直观感知原子钟的超高精度。”丛楠指着展厅内的QA55微型原子钟介绍，产品一天守时偏差为166纳秒，折算半小时偏差约3纳秒。按照光速换算，仅仅3纳秒的时间差，对应的定位误差就是一米。
原子钟的守时精度，直接决定导航定位的精准程度，时间正是导航测距最底层的计量标尺。
丛楠告诉记者，北斗卫星可以理解为“飞在天上的原子钟”。原子钟的精度每提升一个量级，地面定位精度便会随之升级。北斗定位能力从10米级进阶至米级，原子钟性能迭代是不可或缺的关键因素。
这项高精度计时技术同样是低空经济发展的重要支撑。无人机依靠基站授时、完成距离测算，时间精度直接关系到货物配送能否精准落在1米范围内。对智能电网而言，当时间同步精度从微秒级提升至纳秒级，线路故障定位范围就能从公里级收缩到米级，过去需要排查数公里线路才能锁定的故障点，如今可以实现点位精准定位。
在通信行业，微型原子钟如同一套“时间应急保障系统”。步入5G、6G时代，基站布设密度不断提高、通信频段持续走高，一旦遭遇信号干扰或者信号遮挡，微型原子钟可支撑基站脱离外部授时信号，独立稳定运行数日。
反复试错，完成技术攻关走向小批量试制
这台微型原子钟的研发团队，与长沙有着深厚渊源。
核心团队既有毕业于国防科大的科研人员，也有北京量子信息科学研究院的技术骨干，其中总经理丛楠是山东人，在国防科大求学10年；副总经理李娟是土生土长的湖南人，同样毕业于国防科技大学。2024年6月，团队带着技术成果回湘创业，扎根长沙。
“回到长沙创业，既是一份情怀，也得益于本地完备的产业生态。”李娟说。
但从实验室技术原理打通，到落地产出成熟工业产品，工程化落地的难度远超团队预期。
“原本以为打通原理之后，很快就能做出成品，后来才意识到低估了工程实现的重重难关。”丛楠感慨，微型原子钟涉及数十项性能指标，任意一项达不到国外同类产品水准，都不能算作研发成功。
其中最难啃的硬骨头是“开机复现性”：设备断电重启之后，频率误差必须控制在1个毫赫兹以内。微型原子钟对环境温度极为敏感，内部环境变化0.001℃，就会引发频率偏移问题。研发团队耗费一年多时间，才攻克这一瓶颈。
原子钟的研发、测试是一场持久战。
“很长一段时间，不少团队成员都觉得，这款微型原子钟可能根本做不出来。两年多来，我们一直在挫败感中坚持前行。”丛楠坦言。闯过重重技术关卡后，团队信心十足，同步启动多款原子钟的研发，QA55仅仅是系列产品中的基础型号。
扎根星城，打造全国产化“时间工厂”
硬核科技既要实现实验室技术突破，更要推进产业化落地。目前QA55微型原子钟已进入小批量生产阶段，产品可直接对海外同型号产品实现原位替换，销售价格仅为国外同类产品的三分之一。
现实中，高端时频器件产业化仍面临挑战：工业领域核心器件更换周期长达十年，新产品必须经过长时间真实工况验证，才能大规模推广。眼下，QA55产业化试点有序推进：科微量子和省内行业龙头企业联合开展产品研发；携手合作企业面向低空经济赛道，为无人机提供高精度定位配套方案；在北京对接多家合作单位，共建量子示范变电站。
创业初期，团队落脚长沙从一间200平方米的民房起步。短短两年时间，团队规模扩充至60人，研发场地拓展到近2000平方米。
今年8月，科微量子微型原子钟扩产生产线项目落户长沙，预计明年春节前后建成投产，规划年产数万台。项目投产后，企业将构建起从核心元器件自主可控到高端装备配套的完整产业闭环，加速国内关键时频器件的国产化替代进程。
回顾创业历程，丛楠表示，团队在长沙的发展速度超出预期。
在他看来，量子精密测量是量子科技赛道中，最容易实现落地转化、产生实际产业效益的方向。长沙坐拥国防科技大学等高校科创资源，同时集聚北斗产业、低空经济等丰富应用场景，为微型原子钟产业化培育了得天独厚的沃土。他期待，本地进一步开放各类应用场景，让原创科技产品在真实使用环境中持续迭代优化。
在长沙建设全球研发中心城市的浪潮下，国产微型原子钟的追光之路才刚刚开启。面向“十五五”，丛楠定下发展目标：三年内推动微型原子钟落地标杆应用场景，力争成长为行业龙头企业。
科研者说
“我们立志打造世界一流产品，让量子精密测量的价值，不是停留在论文数据，而是装到真实设备上，解决地方和国家产业实实在在的痛点。” ——科微量子总经理丛楠