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水銀光格子時計の開発

水银光学晶格钟的研制

基本信息

批准号：
13J07263
负责人：
山中一宏
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J07263/
关键词：
光格子時計原子時計精密分光紫外レーザー次世代時間標準

项目摘要

2014年度には（１）これまでに開発した水銀（Hg）光格子時計の系統不確かさの評価と、（２）Sr光格子時計との周波数比較による周波数比の測定を行った。（１）Hg光格子時計に系統不確かさを与えうる種々の要因についてそれぞれの不確かさを評価し、合計で17桁の不確かさに到達したことを示した。これにより、Hg光格子時計が、現在15桁程度の不確かさで運用されているSI秒の精度を大きく上回る性能であることを実験的に示した。これは先行研究と比較して2桁近い不確かさの低減を実現するとともに、Hg光格子時計が次世代時間標準の候補として有力な系であることを示したものである。（２）現行のSI秒の精度ではHg光格子時計の周波数をHg光格子時計の不確かさで記述することができない。このため、既に18桁の不確かさで系統不確かさが評価されたSr光格子時計の周波数を参照した、HgとSr光格子時計の周波数比の測定を行った。周波数比は3ヶ月の期間を置いた複数回の測定において17桁の不確かさの範囲内で一致し、２つの時計の極めて高い再現性を示した。また、本測定結果より2つの時計の周波数比を17桁の不確かさで決定した。これは、光格子時計の周波数（あるいは周波数比）を17桁の不確かさで測定した初めての結果である。今後は他の研究機関でも、現行のCs原子時計よりも不確かさが小さい光格子時計間の周波数比の測定による時計遷移周波数の再現性の検証や微細構造定数の恒常性の検証への応用が展開されることが期待されており、本研究はその端緒となるものと考えている。

In 2014,(1) the development of mercury (Hg) optical lattice time meter system error evaluation,(2) Sr optical lattice time meter cycle number comparison, cycle number ratio measurement (1) Hg lattice time meter system error and error caused by the error evaluation, a total of 17 errors arrived at the error. The accuracy of this time measurement is now 15 seconds. The accuracy of this time measurement is very high. This is a preliminary study of the accuracy of the system and its possible application in the next generation. (2) The accuracy of the current SI seconds is not accurate. The measurement of the cycle number ratio of Sr optical cell time meter is carried out by comparing the cycle number of Sr optical cell time meter with that of Hg optical cell time meter. The cycle ratio is set to 3 months, the multiple cycle measurement is consistent within the range of 17 cycles, and the time measurement is highly reproducible. The result of this measurement is that the frequency ratio of the clock is 17 and the error is determined. The number of cycles of the optical lattice time meter (the ratio of the number of cycles) is 17 times the number of cycles measured. In the future, other research mechanisms will be developed for the measurement of the ratio of cycle numbers between Cs atomic timepieces, the reproducibility of the cycle numbers of timepieces transferred, and the constancy of the microstructural constants.