Además de los átomos de estroncio 87Sr y 88Sr (así como sus iones 87Sr+ y 88Sr+), muchos otros átomos o iones también pueden servir como el "péndulo" de los relojes, incluyendo: átomos de iterbio 171Yb (y su ion 171Yb+), átomos de mercurio 199Hg (y su ion 199Hg+), átomos de tulio 169Tm, iones de berilio calcio 40Ca+ e iones de aluminio 27Al+, etc. Debido a sus ventajas tales como isótopos ricos, vidas medias de estado excitado extremadamente largas de los niveles de energía de transición del reloj y facilidad de enfriamiento láser atómico, los átomos de estroncio (87Sr) son actualmente los más estudiados, y la investigación sobre sus estructuras atómicas también es mucho más profunda que la de otros elementos candidatos.

Resulta difícil aplicar relojes ópticos con tanta precisión en la vida diaria. Sin embargo, la mejora en la precisión de la medición del tiempo es fundamental para la investigación científica básica, ya que proporciona puntos de referencia de tiempo-frecuencia para la navegación espacial profunda, amplía considerablemente el tiempo de medición de los telescopios de interferometría de línea base muy larga y se utiliza en geodesia relativista y detección de cambios en el campo gravitatorio, entre otros.

Como una de las herramientas de cronometraje más precisas del mundo en la actualidad, los relojes de celosía óptica tienen los siguientes campos de aplicación principales:

- Referencia temporal y Sistema de Posicionamiento Global (La altísima precisión de los relojes ópticos de red permite redefinir el "segundo" en el Sistema Internacional de Unidades. En el futuro, sustituirán al actual reloj atómico de cesio y servirán como referencia temporal para sistemas de navegación por satélite como GPS y Beidou).

- Investigación científica básica (Por ejemplo, verificación de la teoría general de la relatividad, detección de materia oscura y ondas gravitacionales, simulación de metrología cuántica y geodesia relativista, etc.).

Los relojes de celosía óptica tienen una importancia estratégica importante para el desarrollo científico y tecnológico de un país, entre ellos:

- Mejorar el derecho a la palabra en las normas internacionales, dominar la tecnología de definición de tiempo de próxima generación y fortalecer la influencia en el sistema de metrología global.

- Promover avances en tecnologías sofisticadas y de alta gama. Los relojes de red óptica incorporan tecnologías de vanguardia como el enfriamiento por láser, el control cuántico y la óptica ultraestable, que pueden impulsar el desarrollo de industrias como la optoelectrónica y la fabricación de precisión.

Fortalecimiento de la defensa nacional y la seguridad de la información. La sincronización horaria de alta precisión es la base fundamental de la guerra moderna y las redes de información, y la tecnología de relojes atómicos de control independiente es crucial para la seguridad estratégica nacional.

El resultado de "ningún error en 1 segundo en 16 mil millones de años" no se obtiene mediante simulación cuántica por supercomputadoras, sino mediante un simple cálculo de datos: considerando que la incertidumbre sistemática del reloj óptico es 2×10⁻¹⁸ (lo que indica que hay una incertidumbre de 2×10⁻¹⁸ en la evaluación del error del sistema, y en el peor de los casos, este error se acumula directamente con el tiempo), por lo tanto, el tiempo requerido para un error de 1 segundo es 1/(2×10⁻¹⁸) s ≈ 16 mil millones de años.

Es difícil predecir el límite de desarrollo a largo plazo de los relojes de red óptica desde la perspectiva del desarrollo tecnológico. En cuanto a la precisión de la medición de los principales elementos de desplazamiento sistemático de frecuencia de los relojes atómicos de red óptica actuales, a saber, el desplazamiento de frecuencia de la radiación de cuerpo negro y el desplazamiento de frecuencia de la luz de red AC Stark, es muy difícil lograr nuevos avances tras alcanzar 3×10⁻¹⁹, lo que supone un error de 1 segundo en 110 000 millones de años.

En los últimos años, China ha logrado con frecuencia excelentes resultados en el campo de los relojes ópticos de red. En términos de precisión, los relojes ópticos de red chinos han superado a los de la Unión Europea y Japón, ocupando el segundo lugar solo por detrás de Estados Unidos. En esta ocasión, el Centro Nacional de Servicio de Horas ha desarrollado con éxito un reloj óptico de red atómica de estroncio con una incertidumbre sistemática e inestabilidad inferiores a 2×10⁻¹⁸. Esto significa que existen tres relojes ópticos de red atómica de estroncio en el mundo con una incertidumbre sistemática inferior a 2×10⁻¹⁸. Esto convierte al reloj óptico de red atómica de estroncio en el primero en cumplir plenamente los requisitos de rendimiento de los relojes ópticos planteados por el cambio en la definición del "segundo" óptico, lo que podría modificar el curso de la modificación de la definición del "segundo" óptico y, al menos, permitir que el reloj óptico de red atómica de estroncio tenga mayor influencia en el proceso de definición del "segundo" óptico.