光格子時計～Optical lattice clock

 　世界で最も正確な次世代時計「光格子時計」実用化！なんと５億円！
ビックリですね。
　光格子時計を発明した日本人研究者は、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の
香取秀俊教授です。ノーベル物理学賞有力候補に挙げられているようですよ。
◆光格子時計の原理
　光格子時計は、レーザー光で作られた「光格子」と呼ばれる微小な空間に、多数の
原子を捕獲し、その原子の振動数を測定することで時間を計測する装置です。 従来の
原子時計よりも高い精度を持ち、次世代の時間標準として注目されています。
◆装置の大きさ
　従来の光格子時計は大型で実験室に据え置かれていましたが、2024年11月に装置
体積250リットルの小型化に成功しました。さらに、島津製作所が発売した商用機
「Aether clock OC 020」は、重さ約200キログラムと報告されています。
◆精度
　光格子時計の精度は非常に高く、100億年に1秒の誤差に相当する18桁精度を持ち
ます。 これは、現在の「秒」定義基準となっているセシウム原子時計の100倍以上の
精度です。
◆他国での開発状況
　光格子時計の研究は日本が先行していますが、他国でも開発が進められています。
　例えば、米国やフランスの研究機関が追試に成功し、国際的に次世代の「秒」の
定義の有力候補として注目されています。
◆価格
　島津製作所が発売した光格子時計の価格は1台5億円と報告されています。
◆購入者と用途
　光格子時計は、その高精度を活かし、以下のような分野での活用が期待されています。
　・標準機関や研究機関：時間標準の維持や基礎研究に使用されます。
　・地殻変動や火山活動の監視：重力のわずかな変化を検出し、地殻の上下変動の監視
　　に応用できます。
　・資源探査：重力ポテンシャルの異常を検出し、地下資源の探索に利用される可能性
　　があります。
　これらの用途から、主に政府機関や研究機関、地質調査関連の組織が購入を検討する
ことが考えられます。 我々には縁遠い光格子時計ですね。

The world's most accurate next-generation clock, the "optical lattice clock," has been put into practical use! It costs a whopping 500 million yen! That's surprising. The Japanese researcher who invented the optical lattice clock is Professor Hidetoshi Katori of the Department of Physics, Graduate School of Engineering, University of Tokyo. He is said to be a leading candidate for the Nobel Prize in Physics. Principle of the optical lattice clock The optical lattice clock is a device that measures time by capturing a large number of atoms in a tiny space called an "optical lattice" created by laser light and measuring the vibration frequency of those atoms. It has higher accuracy than conventional atomic clocks and is attracting attention as the next-generation time standard. Size of the device Conventional optical lattice clocks were large and placed in laboratories, but in November 2024, the device was successfully miniaturized to a volume of 250 liters. In addition, the commercial machine "Aether clock OC 020" released by Shimadzu Corporation is reported to weigh about 200 kilograms. ◆Accuracy

The accuracy of optical lattice clocks is extremely high, with 18-digit precision, equivalent to an error of 1 second in 10 billion years. This is more than 100 times the accuracy of the cesium atomic clock, which is the current standard for defining the second.

◆Development in other countries

Japan is leading the way in research into optical lattice clocks, but development is also progressing in other countries.

For example, research institutes in the United States and France have successfully performed follow-up tests, and the clock is attracting international attention as a leading candidate for the definition of the next generation of the second.

◆Price

The price of the optical lattice clock released by Shimadzu Corporation is reported to be 500 million yen per unit.

◆Purchasers and uses

The optical lattice clock is expected to be used in the following fields, taking advantage of its high accuracy.

-Standards organizations and research institutions: Used to maintain time standards and for basic research.

-Monitoring crustal movement and volcanic activity: It can be used to detect slight changes in gravity and monitor the vertical movement of the earth's crust.

- Resource exploration: It can detect anomalies in gravitational potential and be used to explore underground resources.

Due to these uses, it is likely that government agencies, research institutes, and organizations related to geological surveys will be considering purchasing it. This is an optical lattice clock that is far removed from us.