Yb光格子時計の長期運転による新規物理現象の探索

本研究のテーマはYb光格子時計とCs原子泉時計の長期比較および、海外の研究機関との連携による新規物理現象の探索である。特に、一般相対性理論の検証と暗黒物探索を行う。今年度はYb光格子時計とCs原子泉時計のどちらも長期運転を行い、一般相対性理論の検証のためのデータを順調に蓄積した。このデータは標準研のミッションである国際原子時の周波数校正にも使われた。また、ヨーロッパの研究機関と1ヶ月程度高い稼働率で同時に運転したデータを送付して、暗黒物質探索のための解析を依頼した。Yb光格子時計の堅牢性の向上のための研究も行った。特に、端面をARコーティングしたファイバーを導入することで、トラップできる原子数を約2倍に増加させることに成功し、10日間で96　%という高い稼働率での運転にも成功した。一方で、数ヶ月運転を続けているうちに、ファイバー透過率が減少し、新たな課題が浮き彫りになった。今年度の大きな研究実績は、Yb光格子時計とCs原子泉時計の長期運転データを用いた超軽量の暗黒物質の探索を行い、論文とプレスリリースを発表したことである。これは当初の研究目標である一般相対性理論の検証実験で得たデータから、想定していなかった重要な成果を出せることに気づき、解析を行ったことにより得られた成果である。今回、質量が10-22 eV - 10-20 eVの超軽量暗黒物質と電子とグルーオンの相互作用において、先行研究よりも最大で3桁強い制限を与えることに成功した。

本研究のテーマはYb光格子時計とCs原子泉時計の長期比較および、海外の研究機関との連携による新規物理現象の探索である。特に、一般相対性理論の検証と暗黒物探索を行う。今年度はYb光格子時計とCs原子泉時計のどちらも長期運転を行い、一般相対性理論の検証のためのデータを順調に蓄積した。このデータは標準研のミッションである国際原子時の周波数校正にも使われた。また、ヨーロッパの研究機関と1ヶ月程度高い稼働率で同時に運転したデータを送付して、暗黒物質探索のための解析を依頼した。Yb光格子時計の堅牢性の向上のための研究も行った。特に、端面をARコーティングしたファイバーを導入することで、トラップできる原子数を約2倍に増加させることに成功し、10日間で96　%という高い稼働率での運転にも成功した。一方で、数ヶ月運転を続けているうちに、ファイバー透過率が減少し、新たな課題が浮き彫りになった。今年度の大きな研究実績は、Yb光格子時計とCs原子泉時計の長期運転データを用いた超軽量の暗黒物質の探索を行い、論文とプレスリリースを発表したことである。これは当初の研究目標である一般相対性理論の検証実験で得たデータから、想定していなかった重要な成果を出せることに気づき、解析を行ったことにより得られた成果である。今回、質量が10-22 eV - 10-20 eVの超軽量暗黒物質と電子とグルーオンの相互作用において、先行研究よりも最大で3桁強い制限を与えることに成功した。