最小的CPT原子鐘可為手錶尺寸，並用紐扣電池供電。由於這些特點，CPT原子鐘在遠程通訊系統定時、大範圍通訊網路同步、武器裝備的便攜化等軍、民應用方面具有很好的應用前景。
例如，CPT頻標應用於GPS接收機，可以顯著提高導航定位精度。歐美等西方國家已經把攜帶型和微型化CPT頻標的研發作列入國家戰略發展目標。美國已經有兩種商品CPT頻標上市。中科院武漢物理與數學研究所2006年研製出我國首台CPT原子鐘樣機，隨後立即轉入具有重要應用背景的樣機研製。最近，以顧思洪研究員為首的研究人員在CPT原子鐘核心技術攻關方面取得重要進展，研製出性能得到明顯改進的CPT原子鐘，其穩定度和功耗等主要指標已與國外商品鐘的指標相當。下一階段的主要研究目標是進一步優化設計參數，並進行工藝改進，研製出可以滿足實際應用要求的CPT原子鐘。
