原子時鐘在現代的科學技術中具有十分重要的作用，它可以拿來為聯通、射電通訊、全球衛星導航系統、空間和地面科學研究以及天文觀測等領域提供高精度的基準時間。而所謂“納秒”，是指時間單位，相當于一秒鐘的十億分之一，也就是0.秒。這么，原子時鐘是怎樣實現微秒級別的穩定性呢？
原子時鐘是借助數學量的穩定性來實現時間的精確計量的。按照化學量的特征，原子時鐘可以分為石英時鐘、微波諧振器時鐘和原子鐘三種類型。其中，原子鐘是最穩定的一種。目前應用比較廣泛的原子鐘是銣原子鐘和氫原子鐘。
銣原子鐘是借助銣原子在特定條件下的精細結構基態的磁共振現象進行計量的。具體來說，銣原子鐘的核心部件是一個裝有銣原子的密封氣室，在氣室中形成一個與銣原子的精細結構基態分裂相同的微波頻度訊號，與銣原子的精細結構基態分裂同步運動，使銣原子達到基態變化的相位確切對齊。這樣原子物理發展史，銣原子的密封氣室就成為了一個高精度、高穩定性、高可靠性的計時器。
而氫原子鐘則是借助氫原子的氫能級與迸發態之間的電磁波能級差為恒定值這一數學定理來進行計量的。具體來說，氫原子鐘的計時原理是通過將氫原子從能級迸發到迸發態，之后再促使氫原子由迸發態返回到能級并發射出微波，而這個微波的震動頻度即為恒定值。使用氫原子鐘可以達到十分高的精度，其偏差在一定時間內只有毫秒級別。
無論是銣原子鐘還是氫原子鐘，它們都借助了化學常數的固有性質，這保證了其時間檢測的穩定性和確切性。同時，原子鐘的內部還配備了控制系統來對其微波訊號進行穩定控制，保證其頻度和相位穩定不變，因而保證了時鐘的穩定性。
總的來說，原子時鐘是一種借助化學定理的恒定性來作為時間單位的基準的計時器。通過其內部的精密控制系統和原子化學的穩定性特點，原子時鐘可以精確地計量時間，達到了毫秒級別的精度。正由于這么，原子時鐘得以廣泛應用于各類領域原子物理發展史，為現代科技的發展提供了基礎保障。