La Cina ha raggiunto la produzione di massa di un orologio atomico miniaturizzato, delle dimensioni di un’unghia, che perde appena un secondo ogni 30.000 anni. Questa innovazione ha applicazioni dirette nei satelliti in orbita terrestre bassa, nei sistemi di navigazione sottomarina Beidou, negli sciami di droni e negli ambienti militari privi di segnale GPS.
Il dispositivo è stato sviluppato dal Centro di Ricerca per la Navigazione Satellitare e il Posizionamento dell’Università di Wuhan ed è ora prodotto commercialmente da Zhongke Taifeisi (Wuhan) Technology Co. Con un volume di 2,3 centimetri cubi, rappresenta circa un settimo di quello di prodotti analoghi realizzati negli Stati Uniti, pur offrendo prestazioni di cronometraggio equivalenti, riporta SpaceWar.
Chen Jiehua, professore presso il centro e rappresentante legale dell’azienda, ha spiegato l’importanza strategica della precisione nel cronometraggio. Un errore di un solo nanosecondo – un miliardesimo di secondo – si traduce in una deviazione di posizionamento di 0,3 metri nei sistemi di navigazione. Anche i dispositivi di cronometraggio di alta qualità per uso quotidiano possono presentare una deriva di oltre 10 secondi all’anno, risultando inadatti ad applicazioni che richiedono riferimenti temporali stabili e autonomi per periodi prolungati.
Gli orologi atomici diventano particolarmente critici quando la calibrazione temporale satellitare non è disponibile. Sott’acqua, sottoterra, nello spazio profondo e sui campi di battaglia disturbati dal GPS, i dispositivi devono disporre di un proprio riferimento temporale stabile. Gli orologi atomici miniaturizzati soddisfano questo requisito consumando meno di 200 milliwatt di potenza, un vincolo fondamentale per le piattaforme alimentate a batteria o con risorse energetiche limitate che operano in tali ambienti.
La tecnologia alla base si differenzia dagli orologi atomici convenzionali, che generano segnali di frequenza precisi esponendo gli atomi a campi a microonde. La lunga lunghezza d’onda delle microonde impone un limite dimensionale fondamentale a tali progetti. Gli orologi atomici miniaturizzati utilizzano invece luce laser modulata da microonde. Poiché i fasci laser possono essere confinati in spazi estremamente piccoli, la stessa interazione quantistica viene ottenuta con dimensioni e consumo energetico notevolmente ridotti, con riduzioni di decine di volte rispetto agli strumenti tradizionali.
Zhongke Taifeisi ha già impiegato gli orologi atomici in sistemi di sincronizzazione temporale per la navigazione sottomarina dei Beidou, per i satelliti in orbita terrestre bassa e per gli sciami di droni. Il prodotto è attualmente il primo e unico orologio atomico su chip in Cina ad aver raggiunto la commercializzazione su larga scala. L’azienda ha registrato vendite di diverse centinaia di unità nel 2024, con volumi in continua crescita fino al 2025.
Gou Fei, un funzionario del Yangtze River Industry Group, che detiene oltre il 20% delle azioni della società, ha affermato che l’orologio rappresenta un progresso sostanziale rispetto ai precedenti modelli stranieri – più piccolo, più performante e producibile su larga scala – e posiziona la Cina all’avanguardia nel settore globale della misurazione quantistica di precisione.
L’attuale produzione di massa è limitata dal costo e dalle prestazioni dei componenti laser utilizzati negli orologi. Il Yangtze River Industry Group prevede di investire capitali e risorse per aiutare l’azienda a sviluppare tecnologie chiave per i componenti e a migliorare la produzione automatizzata, con l’obiettivo di ridurre i costi unitari e ampliare l’utilizzo del dispositivo nei settori delle comunicazioni sia militari che civili.
Il 15° Piano quinquennale cinese per il periodo 2026-2030 identifica la misurazione quantistica di precisione come tecnologia prioritaria e designa la tecnologia quantistica come nuovo motore della crescita economica nazionale, segnalando un sostegno politico costante al settore.
Secondo QYResearch, società di ricerche di mercato con sedi a Pechino e Los Angeles, la domanda globale di orologi atomici su chip ha raggiunto i 405 milioni di yuan (60 milioni di dollari) nel 2025 e si prevede che raggiungerà i 737 milioni di yuan entro il 2032.
Gou Fei, un funzionario del Yangtze River Industry Group, che detiene oltre il 20% delle azioni della società, ha affermato che l’orologio rappresenta un progresso sostanziale rispetto ai modelli stranieri precedentemente disponibili – più piccolo, più performante e producibile su larga scala – e posiziona la Cina all’avanguardia nel settore globale della misurazione di precisione quantistica.
L’attuale produzione di massa è limitata dal costo e dalle prestazioni dei componenti laser utilizzati negli orologi. Il Yangtze River Industry Group prevede di investire capitali e risorse per aiutare l’azienda a sviluppare tecnologie chiave per i componenti e a promuovere la produzione automatizzata, con l’obiettivo di ridurre i costi unitari e ampliare l’utilizzo del dispositivo sia nel settore delle comunicazioni militari che civili.
Il 15° Piano quinquennale cinese per il periodo 2026-2030 identifica la misurazione di precisione quantistica come tecnologia prioritaria e designa la tecnologia quantistica come nuovo motore di crescita economica nazionale, segnalando un sostegno politico costante al settore.
Secondo QYResearch, società di ricerche di mercato con sedi a Pechino e Los Angeles, la domanda globale di orologi atomici su chip ha raggiunto i 405 milioni di yuan (60 milioni di dollari) nel 2025 e si prevede che raggiungerà i 737 milioni di yuan entro il 2032.
Maddalena Ingroia
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