Gli orologi atomici sono dispositivi di cronometraggio incredibilmente precisi e accurati. La precisione di un orologio atomico viene generalmente misurata in termini di stabilità della frequenza, che si riferisce alla capacità con cui mantiene una frequenza costante nel tempo. La stabilità della frequenza degli orologi atomici è tipicamente espressa in termini di instabilità della frequenza frazionaria, che è il rapporto tra la deriva della frequenza e la frequenza nominale dell'orologio.

Ad esempio, se un orologio atomico ha un'instabilità di frequenza frazionaria di 1 x 10^-15, significa che la sua frequenza può spostarsi di 1 secondo ogni 100 miliardi di secondi. Nel corso di 1,7 milioni di anni (circa 5,3 x 10^11 secondi), un tale orologio atomico accumulerebbe un errore temporale di soli 0,053 secondi circa.

Vale la pena notare che questo calcolo presuppone un'instabilità di frequenza costante per tutti gli 1,7 milioni di anni, il che potrebbe non essere il caso nella realtà. Tuttavia, gli orologi atomici sono progettati e mantenuti per ridurre al minimo la deriva della frequenza e mantenere una precisione eccezionale per lunghi periodi di tempo.

Gli orologi atomici svolgono un ruolo cruciale in varie ricerche e applicazioni scientifiche, inclusi i sistemi di navigazione, le telecomunicazioni e la sincronizzazione delle reti globali, dove la precisione del tempo è essenziale.