下一代原子钟的候选方案基于重金属锶，采用激光晶格悬浮超级冷却过的原子，可获得430THz的时间基准，比当前铯基原子钟的9.19GHz快4万倍。最近美国商务部国家标准技术学会(NIST)在科罗拉多大学和JILA的协助下，论证了锶基原子钟。
当前的标准原子钟基于微波频率载波，是下一代原子钟四大候选方案之一。每个候选方案都工作于光频率，以将时钟时间基准从千兆赫兹提高到太赫兹范围。最终胜出的候选方案将由国际标准局(BIPM)时间和频率顾问委员会选定。NIST院士首席调查员Jun Ye表示：“我们青睐锶基原子钟是因为它基于许多中性原子，令精度大幅提高。”
锶基原子钟与铯基原子钟一样也利用激光来约束并冷却原子，但采用了名为“光频率梳（optical frequency comb）”的新型测量方法来锁定自然谐振频率。光频率梳是基于激光的频谱测量技术，采用干扰效应生成超精确飞秒级脉冲的参考时间。
Ye的小组利用这些脉冲精确调整激光频率，使其与锶原子的自然谐振频率(430THz)相匹配。据研究人员称，结果研制出了精确度更高的原子钟。NIST研制的另外一种候选材料单水银离子基原子钟时间频率比锶基方案更高，但缺点是信号太弱。“我们的锶基原子钟利用数万个锶原子产生非常强的信号，” Ye表示。
锶基方法还有望用于未来量子计算机的存储机制。经过改进的原子钟将使更精确的导航和定位系统、更优良的通信网络成为可能，还能帮助研究人员更好地验证有关物理基本定律的理论。