隨著科學技術的進步，人類應用量子躍遷這一物理效應，將某種物質的原子在特定能級之間躍遷時輻射的電磁波頻率作為標準頻率，并用頻率導出時間，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，因其構造和運動的頻率均極為穩定，所以具有相當高的準確度。中國計量科學研究院的原子時計量基準達到了15萬年誤差1秒，陜西天文臺的原子鐘可以達到30萬年誤差1秒，和國際上相比均躋身于世界先進行列。因此人們采用原子時做為時間的標準是理所當然的。

原子鐘以其極為優異的穩定性和超群的準確度獨占鰲頭，登上了時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。我們常在電視上聽到:“石英技術，譽滿全球，領導世界鐘表新潮流”。正是石英晶體振蕩器助了原子鐘一臂之力。它每秒振蕩500萬次，然后利用分頻電路得到每秒一次的秒信號。再利用60進位的邏輯電路得到時、分、秒信號，這個部件稱為石英鐘。

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，隨時進行修正。因為兩者的頻率相差2000倍，不易直接比較，這就要用專門的信頻、綜合電路將晶體振蕩器的頻率提升一個固定的倍數。這個倍數恰好等于二者的頻率比值，由計算獲得，再由電路實現。通過頻率與銫原子躍遷頻率不斷比較，發現差異并產生控制信號，自動地去修正石英晶體振蕩器的頻率，通過電路系統將它“鎖定”在銫原子躍遷頻率上。晶體振蕩器不再是“自由”的了，而是隨時受到原子系統的監制，從而得到高穩定度的原子鐘。原子時和世界時又如何“吻合”呢？國際上采用了協調世界時的時標，它的秒長符合新的秒定義，但要通過閏秒使其時刻和世界時刻接近。到一定的時候，通過增加一秒或減少一秒的辦法使其協調，俗稱“閏秒”。加減的時間由國際計量局統一在全世界進行，這樣就把世界時和原子時通過衛星和無線電波發播統一起來，稱為協調世界時。（來源：中國計量網）