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イッテルビウム

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1: 2016/03/03(木) 21:22:31.73 ID:CAP_USER.net
共同発表:異なる原子の光格子時計を短時間で比較することに成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160301/index.html


ポイント
異なる原子を用いた光格子時計の高精度比較は「秒」の再定義への重要なステップである。
イッテルビウム原子とストロンチウム原子を用いた光格子時計を比較し、世界最高精度かつ短時間で周波数比を決定することに成功し、時計としての安定性を確認できた。
従来の手法では観測できなかった現象など新しい物理の解明に役立つと期待される。


JST 戦略的創造研究推進事業において、東京大学 大学院工学系研究科の香取 秀俊 教授(理化学研究所 主任研究員)、理化学研究所のNils Nemitz(ニルス・ネミッツ)国際特別研究員らの研究グループは、異なる原子を用いた光格子時計注1)を世界最高精度注2)かつ短い計測時間で比較することに成功しました。

光格子時計は、現状で最も精度よく時間を計測することを可能にする原子時計の一種であり、次世代の時計として世界中で高精度化を目指して開発が進められています。
高い精度で時間を計測できていることを確認するには、同等以上の精度の2台の原子時計で比較することが必要ですが、従来は計測に数カ月もの時間がかかっていました。

本研究グループは、イッテルビウム原子とストロンチウム原子を「魔法波長注3)」で作られた光格子の中に捕獲・計測する光格子時計の手法を使って、計測時間を大幅に短縮して周波数を比較することに成功しました。
この結果、国際単位系の1秒の実現精度をはるかに上回る5x10-17の不確かさで周波数比を決定し、これまでの異なる原子時計比較の精度の最高記録を更新しました。
加えて、光格子時計の安定性をさらに向上させたことにより、これまでの最速計測時間より90倍も速い150秒で2台の時計の比較を実現しました。

このような異種原子時計の超高精度な比較は、物理定数の恒常性の検証を可能にし、素粒子の標準理論注4)を超える新しい物理の解明に役立つと期待されます。

本研究は、内閣府 最先端研究開発支援プログラムおよび文部科学省 先端光量子科学アライアンスにより一部支援を受けて行われました。

本研究成果は、2016年2月29日(英国時間)発行の英国科学誌「Nature Photonics」に掲載されます。

続きはソースで

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引用元: 【計測技術】異なる原子の光格子時計を短時間で比較することに成功 周波数比の高速かつ超精密な測定は新しい物理への窓を開く

異なる原子の光格子時計を短時間で比較することに成功 周波数比の高速かつ超精密な測定は新しい物理への窓を開くの続きを読む

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1: 白夜φ ★ 2013/08/24(土) 00:10:50.78 ID:???

「世界一正確な時計」を開発、米研究チーム
2013年08月23日 13:25 発信地:ワシントンD.C./米国

【8月23日 AFP】米科学者チームが22日、「世界一正確な時計」を開発したと科学誌サイエンス(Science)に発表した。
イッテルビウム原子を使った原子時計で、誤差は100京分の2以下と、他の原子時計と比べて10倍の正確さを誇るという。

この原子時計は時を刻むだけでなく、ナビゲーションシステムや磁気分野、温度計測といった最先端技術にも応用が可能という。

米国立標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology、NIST)の物理学者で、論文を共著したアンドルー・ラドロウ(Andrew Ludlow)氏は、「安定したこのイッテルビウム光格子時計によって、精度の高い時間計測を多くの分野で実用化する道が開かれた」と声明で述べている。

機械仕掛けの時計が振り子の動きで時を刻むのに対し、原子時計は原子中の電子が振動する際に生じる電磁放射の周波数が一定であることを利用している。

研究チームは今回、約1万個のレアアース原子を10マイクロケルビン(絶対零度から1000分の1)に冷却し、それをレーザー光で作った光格子という器に閉じ込めた上で、周波数518兆ヘルツのレーザー光で原子内の2つのエネルギーレベルを遷移させた。
このイッテルビウム光格子時計が持つ精度の高さを支えるのは大量の原子で、非常に短時間で正確な結果が出せるという。(c)AFP

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▽記事引用元 AFPBBNews 2013年08月23日13:25配信記事
http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2963424/11233506

▽関連リンク
・Science
An Atomic Clock with 10?18 Instability
http://www.sciencemag.org/content/early/2013/08/21/science.1240420.abstract
・National Institute of Standards and Technology
NIST Ytterbium Atomic Clocks Set Record for Stability
http://www.nist.gov/pml/div688/clock-082213.cfm



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