72億年でたった1秒の誤差！中国の科学者が画期的な成果を達成

記者は1月25日、中国科学技術大学から、同大学の潘建偉、陳瑶、戴漢寧らの研究チームが、安定性1万秒、不確かさ5×10-18以下（数十億年に1秒以内の誤差に相当）のストロンチウム原子光格子時計の開発に成功したと聞きました。公表されたデータによると、このシステムは国内で最も総合的な指標が優れた光時計であるだけでなく、わが国が上記の総合的な指標を達成した2番目の国にもなります。

研究チームはこれまでの研究を基に、ストロンチウム原子のレーザー冷却を実現し、長寿命の1次元光格子内に原子を閉じ込めることに成功したとみられる。彼らは、超安定空洞に事前にロックされた超安定レーザーのビームを使用して、ストロンチウム原子のクロック状態遷移を調査し、光時計の閉ループ動作を実現しました。 2組の独立したストロンチウム原子光格子時計を使用して周波数比較測定を実施した結果、1組の光時計の安定性は積分時間10,000秒で4×10-18、47,000秒で2.1×10-18に達することが示されました。これを基に研究チームはSr1光時計のシステム周波数シフト要因を項目ごとに評価し、最終的にシステム不確実性4×10-18を得ました。これは72億年でわずか1秒の偏差に相当します。上記のパフォーマンス指標は、光時計システムが「秒」を再定義するための要件を部分的に満たしていることを示しています。

研究者らによると、今回の成果は、将来的に長距離光時計比較を実現し、超高精度光周波数標準や地球規模の光時計ネットワークを確立するための重要な技術的基礎を築いたという。また、新世代の地球時間基準を構築し、重力波検出や暗黒物質探索のための新しい方法を提供する上でも大きな価値があります。

関連する結果は最近、国際的に有名な学術誌「Metrology」に掲載されました。

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出典：新華社通信

編集者：何童