隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類(lèi)應用量子躍遷這一物理效應，將某種物質(zhì)的原子在特定能級之間躍遷時(shí)輻射的電磁波頻率作為標準頻率，并用頻率導出時(shí)間，由此制成“原子鐘”。

　　原子鐘是目前世界上最準的鐘。它的準確度主要取決于微粒子的內部構造和運動(dòng)，因其構造和運動(dòng)的頻率均極為穩定，所以具有相當高的準確度。中國計量科學(xué)研究院的原子時(shí)計量基準達到了15萬(wàn)年誤差1秒，陜西天文臺的原子鐘可以達到30萬(wàn)年誤差1秒，和國際上相比均躋身于世界先進(jìn)行列。因此人們采用原子時(shí)做為時(shí)間的標準是理所當然的。

　　原子鐘以其極為優(yōu)異的穩定性和超群的準確度獨占鰲頭，登上了時(shí)間頻率最高標準的寶座。其主要原理是利用量子能級躍遷構成的。我們常在電視上聽(tīng)到:“石英技術(shù)，譽(yù)滿(mǎn)全球，領(lǐng)導世界鐘表新潮流”。正是石英晶體振蕩器助了原子鐘一臂之力。它每秒振蕩500萬(wàn)次，然后利用分頻電路得到每秒一次的秒信號。再利用60進(jìn)位的邏輯電路得到時(shí)、分、秒信號，這個(gè)部件稱(chēng)為石英鐘。

　　在銫原子鐘里，石英振蕩器的頻率要不斷與銫原子的躍遷頻率比較，隨時(shí)進(jìn)行修正。因為兩者的頻率相差2000倍，不易直接比較，這就要用專(zhuān)門(mén)的信頻、綜合電路將晶體振蕩器的頻率提升一個(gè)固定的倍數。這個(gè)倍數恰好等于二者的頻率比值，由計算獲得，再由電路實(shí)現。通過(guò)頻率與銫原子躍遷頻率不斷比較，發(fā)現差異并產(chǎn)生控制信號，自動(dòng)地去修正石英晶體振蕩器的頻率，通過(guò)電路系統將它“鎖定”在銫原子躍遷頻率上。晶體振蕩器不再是“自由”的了，而是隨時(shí)受到原子系統的監制，從而得到高穩定度的原子鐘。

　　原子時(shí)和世界時(shí)又如何“吻合”呢？國際上采用了協(xié)調世界時(shí)的時(shí)標，它的秒長(cháng)符合新的秒定義，但要通過(guò)閏秒使其時(shí)刻和世界時(shí)刻接近。到一定的時(shí)候，通過(guò)增加一秒或減少一秒的辦法使其協(xié)調，俗稱(chēng)“閏秒”。加減的時(shí)間由國際計量局統一在全世界進(jìn)行，這樣就把世界時(shí)和原子時(shí)通過(guò)衛星和無(wú)線(xiàn)電波發(fā)播統一起來(lái)，稱(chēng)為協(xié)調世界時(shí)。