【時計】NICT、光格子時計による高精度な時刻標準の生成に成功 : 理系にゅーす

1: 2018/03/17(土) 10:27:51.30 ID:CAP_USER

　国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)は15日、光格子時計に基づく高精度な時刻信号の発生を半年間継続させることに成功したと発表した。

　開発されたのは、ストロンチウム光格子時計と、従来のマイクロ波時計で無人運転可能な水素メーザ原子時計(以下水素メーザ)を組み合わせて時刻信号を発生する、「光・マイクロ波ハイブリッド方式」で、これによって、光格子時計に1秒の基準を求めるかたちとしては世界で初めて時刻系信号を半年間生成することに成功したという。

　1秒の長さは、セシウム原子のマイクロ波遷移の周波数を9,192,631,770Hzとすることで決まり、現在、世界最高精度のセシウム時計は、1秒間を±1.1×10^-16(±1京分の5)秒の精度で実現できる。

　一方、NICTにおいて開発されたストロンチウム光格子時計では、それを超える5×10^-17の精度を保っているが、光時計は装置が複雑で、長期間の無人動作で時刻を示し続けるのは難しいという問題があった。

　そこで今回開発されたハイブリッド方式では、動作が止まらない高い信頼性を持ちつつ、大きなズレは起きない発振器(原振)として水素メーザを利用し、その調整を行なうための基準として光格子時計を利用した。

　光格子時計は週1回、3時間程度運転され、水素メーザの周波数のズレを計測し、過去25日間に計測されたデータをもとに、今後1週間の周波数変化を予測して、それを打ち消す調整をあらかじめ設定することで、1秒の精度が5×10^-16秒以内という安定な時刻信号を生成しているという。

続きはソースで

ストロンチウム光格子時計
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-01_l.png
光・マイクロ波ハイブリッド方式の構成図
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-04_l.png
ストロンチウム光格子時計による原振水素メーザの周波数測定結果
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-06L_m.png
生成した時刻信号の協定世界時に対する時刻差(青)とBIPM地球時に対する時刻差(赤) >>1ナノ秒=1×10-9秒
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-07L_m.png

英科学誌「Scientific Reports」
https://www.nature.com/articles/s41598-018-22423-5

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1112124.html

引用元: ・【時計】NICT、光格子時計による高精度な時刻標準の生成に成功［03/16］

2: 2018/03/17(土) 10:34:27.41 ID:RMFrrBY/

地球が正確に一回転したのがわかるのか？

6: 2018/03/17(土) 10:48:34.82 ID:tudwbbdG

>>2
地球の回転にブレがあることが原子時計によって既に分かっている
よって機械の世界では既に地球の日の出なんかを基準とする時代は終わった
これまでの精度だと、光速で腕の長さぶんくらいが誤差、だったらしいけど、
指の長さくらいまでキターのかにゃ

3: 2018/03/17(土) 10:35:22.58 ID:5yO8MMGB

不思議に思うことがある
この手の非常に正確な時計が二つ以上あったとして、それは同期してないと役にたたないよね
どうやってこの、非常に、正確な時計を合わすの
キーボードで入力は無理でしょ

4: 2018/03/17(土) 10:41:13.57 ID:RMFrrBY/

＞協定世界時に対しては半年で10億分の8秒程度のズレ
重力設定は同じなのか？

5: 2018/03/17(土) 10:48:06.70 ID:QzqRcSD+

＞世界最高精度のセシウム時計は、1秒間を±1.1×10^-16(±1京分の5)秒の精度
＞開発されたストロンチウム光格子時計では、それを超える5×10^-17の精度
いるよね、実用性ないところに一生懸命になる人

23: 2018/03/17(土) 13:50:21.25 ID:k6ILG8kE

>>5
＞地下資源やマグマの移動を検出するなどへの応用も期待され、

44: 2018/03/18(日) 13:01:33.76 ID:YyjOBurX

>>23
知ったか乙 w
> 地下資源やマグマの移動を検出するなどへの応用も期待され、
なぜこんな高精度な時間が必要なのか説明してみ

46: 2018/03/18(日) 15:39:45.19 ID:Pd+jFliP

>>44
マグマや地下資源は周りと質量が違うから重力異常を起こすんだ
その重力の差は精密に計った時間で検出できる
今までは人工衛星の軌道のブレから重力異常を調べてたけど、コイツならその場に持って行くだけで判る

48: 2018/03/18(日) 21:31:20.73 ID:/duBcKmu

>>46
10^-15乗とかの精度が必要な理由がわからん
そもそも時刻を基に重力差を検出する原理とは？

50: 2018/03/18(日) 23:33:32.36 ID:Pd+jFliP

>>48
一般相対性理論だよ。地下に重いものがある場所は重力が強くて時間が遅くなる

8: 2018/03/17(土) 11:09:43.16 ID:eVl/obYl

電波時計使ってるけど自動で時刻修正しない時があるんだよなぁ

9: 2018/03/17(土) 11:19:19.96 ID:rIltJSf4

光を出す方は周波数上げ下げ調整できるようにしておく
セシウムさんは光が9192632770Hzかどうか正確に教えてくれる
微調整して光のほうをその周波数に合わせると正確な時計ができる

12: 2018/03/17(土) 11:49:39.72 ID:js2FAyM+

時間標準じゃないのか？
時刻のt=0なんててっきとーに決めたんだろうが
つーか誰も知らないんじゃね？

13: 2018/03/17(土) 12:08:43.00 ID:PeLWbOix

四年に一回

大幅に調整する

15: 2018/03/17(土) 12:34:06.50 ID:hV6QoZSl

いまもセシウム出す９．１ＧＨｚ電波そのものは使えないから、
（基準にはならないけど）もっと安定な水晶発振器をリアルタイムに調節して
それを基準にしてるからね

これも光格子時計よりは長期間使える水素メーザーに基準を写し取る巧妙なテクニックがミソ

17: 2018/03/17(土) 12:58:55.02 ID:4+cV28zf

コストダウンでより安価に高い精度のものができると新たなビジネスにつながるよね

18: 2018/03/17(土) 13:08:02.60 ID:Dsi8wKDx

おれのPCの時計が1ヶ月で数分
ずれるんだが、どうにかならんのか。

21: 2018/03/17(土) 13:48:24.27 ID:WwtntY/d

>>18
つ ntp.nict.jp

40: 2018/03/17(土) 22:45:49.39 ID:1WpZW/vv

>>21
アクセス集中で時刻提供やめるとか話題になってなかったっけ
家庭用ルーターがミラーすれば負荷が減ると思うのだが

45: 2018/03/18(日) 13:56:48.20 ID:170T5Co8

>>40
実家から引き揚げた炊飯器、５年くらい箱のまま放置してから使ったら誤差が数十分程度だった。

19: 2018/03/17(土) 13:42:26.47 ID:4RoNcJsK

なんだかんだ言って宇宙で一番正確なのはオレの腹時計だ
職場で11時半と19時半に腹減ってグーグー鳴って赤面する

22: 2018/03/17(土) 13:49:08.06 ID:9xSR1hc6

時間って、重力の強弱で進む速度が変わるんだってな

32: 2018/03/17(土) 16:03:02.58 ID:LlBnP76n

　

>>22

この時計で、
エレベータのある高いビルの屋上と、
そこそこ低い階のビルで測れば差が検出できるかも。

　

24: 2018/03/17(土) 14:35:41.23 ID:kISmlrJg

てか、運動や微小な重力変化で誤差が出るほどの精度なら基準とか意味あるの？
基準自体が環境によって変化するのに
相対的な事しかわからんよね

26: 2018/03/17(土) 14:39:35.48 ID:IB6+xwEJ

×時間の遅れ
〇時計の遅れ
ＩＳＳでは時間が遅く進む？さっさと証明してみせなさい。

27: 2018/03/17(土) 14:47:42.59 ID:udhW3SkS

クソの役にも立たん話。税金を使うなよ。

30: 2018/03/17(土) 15:17:58.54 ID:hV6QoZSl

>>27
長さや重さの基準は、元を辿るとすべて最も正確に測定できる量である
時間に変換して作られている。だから原子時計の研究が重要なんだよ。

例えば今の日本国のメートル原器は原子時計を使って作り出した光の波長を
正確に求めることで原子大きさの１０分の１以下の正確な１ｍを作り出すことができる

昔のメートル原器は顕微鏡で見えるような細い線で描いた目盛りの間隔が１ｍだったが
今は原器として使われていない

28: 2018/03/17(土) 15:14:54.46 ID:gdwNG9wy

次世代科学に必要な機器です

29: 2018/03/17(土) 15:17:11.59 ID:Al9A2XI7

時間を止めることはできないのか

33: 2018/03/17(土) 16:14:53.10 ID:7TOFCOCK

>>29
宇宙を止めることと同義

38: 2018/03/17(土) 22:25:58.63 ID:H2NgUwHQ

>>29
仮に時間が止まったり
逆行したら
お前はわかるのか？

何かの能力使いなの？

20: 2018/03/17(土) 13:44:05.99 ID:7TOFCOCK

新たなる時間の基準を決める日本