目前，在宇宙中使用的原子钟依靠密闭在一个盒子里的原子作为钟的计量。原子与盒壁的碰撞，阻碍了这种钟的长期稳定性，而离子阱原子钟可以克服这种效应，因为其带电荷原子是通过电磁“囚禁”的，从而消除了碰撞。
2019年，一个名为“深空原子钟”的离子阱原子钟，由美国宇航局(NASA)发射到近地轨道。
论文通讯作者、美国加州理工学院艾瑞克·布尔特(Eric Burt)和同事研究分析“深空原子钟”在太空运行第一年的数据表明，尽管在测试开始没多久的时候出现一个错误，但“深空原子钟”短期和长期稳定性仍然超越现有宇宙钟近10倍。同时，辐射、温度和磁场似乎并未对其效能造成限制，使其适用于在宇宙极端环境下运行。
“深空原子钟”预期可使用3-5年，不过，论文作者指出，研究人员已经完成改进工作，可将其使用年限拓展到10年以上。他们认为，对离子阱原子钟这项技术的后续试验和开发，将开辟在深空探测单向导航领域的应用
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