比如在開展深空導航定位方面，若是能在空間合適的位置放置高精度原子鐘，就可以實現(xiàn)大尺度的高精度導航。劉亮說：“最合適的位置是太陽系中的各個拉格朗日點，因為這里不受引力的影響。若在這些點上各放置一臺高精度原子鐘，則至少可以在太陽系內(nèi)較大范圍中實現(xiàn)準確的定位。這一旦實現(xiàn)，就可以進行大尺度時空研究。”

　　同時，空間冷原子干涉儀可以取代空間激光干涉儀，實現(xiàn)在軌引力波探測。以往采用激光干涉儀探測引力波，需要兩個臂，這就意味著所有的方案都必須要有3個位置，也就是需要3顆衛(wèi)星。目前中國實施空間引力波探測的“太極計劃”和“天琴計劃”都需要3顆衛(wèi)星，而空間冷原子干涉儀只需要兩顆衛(wèi)星就能探測引力波，技術(shù)難度和成本都有所降低。

　　另外，空間冷原子鐘還可以測量引力紅移。根據(jù)廣義相對論，時間沒有一個統(tǒng)一的概念，在不同引力場里面，時間是不一樣的。“如果我們天上有個原子鐘，地面也有個原子鐘，都很準確，那么一比較就知道，時間相差多少，然后利用這個時間差就可以測量引力紅移。”劉亮說。

　　③ 計時工具的新變革

　　原子鐘使計時精度飛速發(fā)展，而空間冷原子鐘更是人類計時史上的革命。

　　在歷史長河中，人們對于時間一直有自己的判斷和計量方法，日晷、水鐘、沙漏等計時裝置標志著人造時鐘開始出現(xiàn)。

　　隨著鐘擺等可長時間反復周期運動的振蕩器的出現(xiàn)，人們發(fā)明了真正可持續(xù)運轉(zhuǎn)的時鐘，如擺鐘。在此基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展出日益精密的機械鐘表，計時精度達到基本滿足人們?nèi)粘Ｓ嫊r需要的水平。隨著晶體振蕩器的發(fā)明，小型化、低能耗的石英晶體鐘表代替了機械鐘應(yīng)用在電子計時器和其它各種計時領(lǐng)域，至今，還是主要計時工具之一。

　　20世紀40年代開始，科學家發(fā)展出比晶體鐘更高精度的原子鐘，并在此基礎(chǔ)上研制出噴泉冷原子鐘。

　　2016年，經(jīng)過科學家們近10年努力，中國第一臺空間冷原子鐘研制成功并隨“天宮二號”進入太空開展任務(wù)工作，不僅為各種量子敏感器奠定技術(shù)基礎(chǔ)，而且將在一系列重要領(lǐng)域作出貢獻。

　　“未來可能出現(xiàn)更精準的原子核鐘，”劉亮說，“我們終極目標是制造出在宇宙的生命周期內(nèi)永不會走偏的時鐘。”