フィンランドの光学時計、精度の新記録を達成―秒の再定義に一歩前進(Finnish optical clock sets new accuracy record and brings us closer to a new definition of the second)

2025-12-02 フィンランド技術研究センター(VTT)

フィンランドの研究機関 VTT MIKES の研究チームは、ストロンチウム単一イオンを使った光 (オプティカル) 原子時計において、極めて低い系統不確かさ (7.9×10⁻¹⁹)と高い稼働率(約84%/10か月)を達成し、絶対周波数測定で新たな記録を打ち立てたと発表。総合的不確かさは9.8×10⁻¹⁷にとどまり、現在、国際的な標準である秒の定義に用いられているセシウム時計との差を大幅に縮めた。これにより、今後数十年ぶりに見直される可能性のある「秒」の国際定義は、光原子時計を基盤とした新定義への移行に現実味を帯びた。光時計の高精度化は、通信、測位、科学研究、金融など社会インフラの信頼性向上にも直結する。

<関連情報>

88⁢Sr+光時計付き7,9 ×10−19体系的不確実性と絶対頻度の測定9。8 ×10−17不確実性 88⁢Sr+ optical clock with 7.9 ×10−19 systematic uncertainty and measurement of its absolute frequency with 9.8 ×10−17 uncertainty

T. Lindvall, T. Fordell, K.J. Hanhijärvi, M. Doležal, J. Rahm, S. Weyers, and A.E. Wallin
Physical Review Applied  Published: 27 October, 2025
DOI: https://doi.org/10.1103/czlf-bfvp

Abstract

We report on a 88⁢Sr+ single-ion optical clock with an estimated fractional systematic uncertainty of 7.9×10−19. The low uncertainty is enabled by small rf losses, a thorough evaluation of the blackbody-radiation temperature, and our recent measurement of the differential polarizability. A detailed uncertainty evaluation is presented. We also report on two absolute frequency measurements: one against a remote cesium fountain clock, and one against International Atomic Time (TAI). The former lasted 12 d and resulted in a frequency value of 444 779 044 095 485.49(15) Hz. The latter spanned 10 months with monthly optical-clock uptimes between 68% and 99%, and yielded a frequency value of 444 779 044 095 485.373(44) Hz. With a fractional uncertainty of 9.8×10−17, it is, to our knowledge, the most accurate optical frequency measurement reported to date. Both frequency values are in agreement with other recent measurements, providing further evidence that the 2021 CIPM recommended frequency value is too high by 1.6 times its uncertainty.

0110情報・精密機器
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました