El desarrollo de relojes atómicos a lo largo del siglo XX ha sido fundamental para muchas de las tecnologías que empleamos a diario. Sin relojes atómicos, muchas de las innovaciones del siglo XX simplemente no existirían.

La comunicación satelital, el posicionamiento global, las redes de computadoras e incluso Internet no podrían funcionar de la manera en que estamos acostumbrados si no fuera por los relojes atómicos y su ultraprecisión en el cronometraje.

Los relojes atómicos son cronómetros increíblemente precisos que no pierden ni un segundo en millones de años. En comparación, los relojes digitales pueden perder un segundo cada semana y los relojes mecánicos más intrincadamente precisos pierden incluso más tiempo.

La razón de la increíble precisión de un reloj atómico es que se basa en una oscilación de un solo átomo. Una oscilación es simplemente una vibración en un nivel de energía particular en el caso de la mayoría de los relojes atómicos. Se basan en la resonancia del átomo de cesio que oscila exactamente a 9,192,631,770 veces por segundo.

Muchas tecnologías ahora confían en los relojes atómicos por su precisión desenfrenada. El sistema de postulación global es un excelente ejemplo. Todos los satélites GPS tienen a bordo un reloj atómico y es esta información de temporización la que se usa para calcular el posicionamiento. Debido a que los satélites GPS se comunican usando ondas de radio y viajan a la velocidad de la luz (180,000 millas por segundo en el vacío), pequeñas imprecisiones en el tiempo podrían hacer que el posicionamiento sea inexacto en cientos de millas.

Otra aplicación que requiere el uso de relojes atómicos es en redes informáticas. Cuando las computadoras se comunican entre sí en todo el mundo, es imperativo que todas ellas utilicen la misma fuente de sincronización. Si no lo hicieran, las transacciones sensibles al tiempo como las compras por Internet, las reservas en línea, la bolsa de valores e incluso el envío de un correo electrónico serían casi imposibles. Los correos electrónicos llegarían antes de enviarse y el mismo artículo en un sitio de compras en Internet podría venderse a más de una persona.

Por esta razón, se ha desarrollado una escala de tiempo global llamada UTC (Tiempo Universal Coordinado) basada en el tiempo contado por los relojes atómicos. UTC se entrega a las redes informáticas a través de servidores horarios. La mayoría de los servidores de tiempo utilizan NTP (Protocolo de tiempo de red) para distribuir y sincronizar las redes.

Servidores de tiempo NTP puede recibir tiempo UTC de varias fuentes, lo más comúnmente posible, los relojes atómicos a bordo del sistema GPS pueden ser utilizados como fuente UTC por un servidor horario conectado a una antena GPS.

Otro método que es comúnmente usado por NTP hora del servidors es utilizar la transmisión de radio de onda larga transmitida por los laboratorios nacionales de física de varios países. Aunque no está disponible en todas partes y es bastante susceptible a la topografía local, las transmisiones sí proporcionan un método seguro para recibir la fuente de sincronización.

Si ninguno de estos métodos está disponible, se puede recibir una fuente de sincronización UTC desde Internet, aunque no se garantiza la precisión ni la seguridad.