分子時(shí)鐘即分子鐘，是一種利用分子的振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)模式來實(shí)現(xiàn)時(shí)間計(jì)量的儀器，工作原理基于分子能級躍遷吸收或發(fā)射的頻率。
　　分子能級涉及到電子能級、振動(dòng)能級、轉(zhuǎn)動(dòng)能級等，以上能級之間的躍遷，可以產(chǎn)生極其穩(wěn)定和敏感的頻率信號，以此可作為時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)�？梢酝ㄟ^外場調(diào)控法、量子調(diào)控法等工程化方式使分子鐘躍遷具有更高的精度和靈敏度。
　　原子鐘的精度可達(dá)每十億年誤差不超過一秒的水平，但原子鐘對外界電磁場非常敏感，應(yīng)用范圍較為局限。分子能級的復(fù)雜度高于原子能級，相比于原子鐘，分子時(shí)鐘具有更卓越的精度和穩(wěn)定性，應(yīng)用場景更為廣泛。
　　分子時(shí)鐘在國防科技、量子科技、導(dǎo)航授時(shí)、通信基站、精密測量、航空航天、能源網(wǎng)等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用空間。在量子科技領(lǐng)域，分子時(shí)鐘具有增強(qiáng)量子計(jì)算功能、提高量子測量精度、優(yōu)化信息處理效率的潛力和作用。
　　芯片級分子時(shí)鐘（CSMC）是新一代分子時(shí)鐘，具有體積小、能耗低、精度高、性能穩(wěn)定、性價(jià)比高、可廣泛規(guī)模部署等特點(diǎn)。目前國內(nèi)外均在積極研制芯片級分子時(shí)鐘，其中美國國防部高級研究計(jì)劃局將其列入“下一代小型化高穩(wěn)時(shí)間基準(zhǔn)H6項(xiàng)目”，2025年工業(yè)和信息化部辦公廳印發(fā)《關(guān)于組織開展2025年未來產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新任務(wù)揭榜掛帥工作的通知》，在量子科技領(lǐng)域，將“芯片級分子時(shí)鐘”列入擬部署的17項(xiàng)揭榜任務(wù)之中。
　　分子時(shí)鐘研制困難，目前相關(guān)研究機(jī)構(gòu)包括麻省理工學(xué)院、哥倫比亞大學(xué)、電子科技大學(xué)、成都中微達(dá)信科技有限公司等，其中哥倫比亞大學(xué)研究人員稱已成功將鍶分子時(shí)鐘精度提升100倍，達(dá)到10-14（300萬年誤差為1秒）。
　　成都中微達(dá)信科技有限公司實(shí)現(xiàn)了芯片級分子時(shí)鐘全球首創(chuàng)，并率先在國際上進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化布局。目前成都中微達(dá)信科技有限公司建設(shè)了芯片級分子時(shí)鐘中試平臺，芯片級分子時(shí)鐘處于中試階段，預(yù)計(jì)2026年可實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
 　　分子時(shí)鐘是比原子鐘更先進(jìn)、更精準(zhǔn)的時(shí)鐘，在國防科技、航天航空、導(dǎo)航授時(shí)、通信等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。芯片級分子時(shí)鐘具有體積小、適合大規(guī)模部署等優(yōu)勢，可滿足更多應(yīng)用需求，正成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。隨著研究深入，國產(chǎn)芯片級分子時(shí)鐘有望率先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化發(fā)展。