【技術】誤差数千万年に１秒…「光格子時計」東大グループが実験成功

　
　数千万年に１秒しか狂わない現在最高水準の
原子時計の精度を上回る「光格子時計」の実験に、
香取秀俊・東京大学准教授らのグループが成功した。

　次世代の超高精度時計の有力候補と見られており、
科学誌ネイチャー・フィジックスに２７日、発表する。

　世界の標準時を決めている現在の原子時計は、
装置の中で宙に浮かせたセシウム原子が出す光の周波数を
測定して、１秒を決める。これに対し、香取准教授らの光格子時計では、
前後、左右、上下の６方向からレーザーを照射して、原子を固定する
極微の「光の立体格子」を作製し、そこに原子をはめ込んで
周波数を測定するため、原子時計に比べて格段に正確な計測が可能になった。

　実際に、セシウムより周波数の高い１０万個のストロンチウム原子を
この格子に１個ずつ固定し、２０００兆分の１秒の細かさで時間を計ることに成功。
現段階では原子時計の２〜１０倍の精度だが、原子数を増やすことなどで
改良を加えれば、宇宙の誕生から現在までの時間に匹敵する１００億年に
１秒以下しか狂わない究極の時計が、理論的には実現できるはずだという。


ソース：読売新聞 2008年10月27日
http://www.yomiuri.co.jp/science/news/20081026-OYT1T00650.htm

携帯の時計で十分

地デジって表示がアナログより遅れるんだよな。

おれこの光格子時計が狂ったら結婚するんだ

「1秒」　とは？

で、これは何の役に立つのかな？

狂った事をどんな時計で測るんだ？

何千万年もすれば地球の自転速度自体が変わるだろうから意味無いだろ

相対性理論によれば、地震が起こった地域では、周囲より時間の流れが遅くなる。
また大陸はプレート上で移動しているので、大陸によって時間の流れは違う。
これらの誤差はどう吸収するの？

あくまでもある座標系における時間だろ？
少しでも加速度が異なる座標系間では
それぞれの固有時間があるはずなのに
何を基準に正確だと判断しているのか？
これだけの精度があれば、光の速度よりも
随分と遅い速度でも相対論的時差が
問題となりそうな気がするんだけど。
そこのところはどう解釈すればいいのだろうねｗ。

>>1
手巻きの壁掛けゼンマイ式時計がまだ現役なのでまだいりません、押し売りは困ります

科学は役に立たないから面白いんじゃないかｗ

人と待ち合わせするときは○○時"頃(+10分迄)"と約束して、
そこからさらに10分以内遅刻があるから問題ない。

ピラミッドの中のトラップ仕掛けるのに使用できますね。
問題は誰も動作を確認できないことだけどｗ

原子時計でホルホルしてる、隣国人を怒らせるときに使える。

でも相対性理論関連の実験で誤差が分かるから面白いね

何石だ？　２１石ぐらいか？？

光画時間でよくね？

1億年と2000年前からズレないの？

時間の概念を哲学的に述べよ。１０秒前に遡る方法を述べよ。これが解けたらおれの大学に入れてやる。

>>11
時計屋に持って行くかオークションで売れば50万は確実だな
>>18
前後3時間の誤差かよ

>>10
もう問題になってる。
今のGPSですら相対論による時間の遅れを修正しないと使えないんだよ。

誰得研究所

技術的にはすごいんだろうけど、
数千万年も生きないからいらない。

擬人化した時計が目を充血させて刃物を持っているイメージを想像しました

1秒とはなにか。。

地球の自転のズレは「うるう秒」の挿入で対応してるよな。

とりあえず、おめー！

わての腹時計の誤差と、同じような気ーする。

>>18
まさか同じことを考える奴がいるとは。
ちなみに光画部時間だった気がする。

この研究、量子コンピューティング研究の一環だろ。

それより地デジのタイムラグをなんとかすべき

10個作って並べて1年放置して、一番進んでるのと遅れてるのの差がどれくらい？
実験して結果を添えてほしいです。

マジレスすると、自転公転速度は変化してるので
時計が合うことはない。

携帯電話のおかげで
時計が止まってたとか
狂ってたの言い訳も出来なくなったっての
に、もっとルーズな時計は作れんものか？

現在ではセシウム原子からの放射で一秒を定義しているから自転速度が変わろうが公転周期が変わろうが関係ない

時間がより細かく観測できるということは、それだけ細かいスケールの出来事を観測できるということだと
ニュートンに書いてあった。

光が1000兆分の1秒で進むことができる距離は細胞一個に満たない、とかナントカ。

自転や公転を元に時間を定義しても、速度がその時々で違うのでより厳密な基準が
必要な物には使えないらしい。

キログラムも原器の重さが変わったとかなんとか言って騒いでたよね。

>>6
GPSの位置精度があがるんじゃね？

ずっと前から気になっていたんだけど

世界が基準としている絶対時計って何を指すの？

どこの国のどの時計が世界一正確なの？

NHKとかどこの時計にあわせているの？

>>38
各国の原子時計の情報を集めて比較して，平均を取って世界の標準時としている．

ただし，情報を収集して分析するのに時間がかかるから，
厳密には，標準時は過去の比較を行った時までしか定まっていない．
それ以降は見込みで動いてる．

エベレストの頂上と
深海層で
精密な時計を二つ置いて実験してみ。時間の進みが違うから。

>>36
でもね、10の40乗分の1より短い時間は無いらしいよ。

では早速ジェット機に乗せて遅行テストを

>>41
なんで？

>>41　それを不確定性原理から導けると思っていた時期が僕にもありましたよ・

東大の物工が今や理物を超える勢いになってきている件について。

これの腕時計は何年後にできますか？＞＞＞聖子

赤信号で、自分の目の前に停まっている２台の車のウインカーの
点滅具合を見てみると、ある時点では、同位相で点滅しているが、
少し経つと、逆位相で点滅する。これが、（ある一部分では）
本質的だと思う。

>>20
聖おちんちん大学なんてFラン誰もはいらねーよ

重力による時間の遅れをより正確に計測
するとかに使うんじゃないかな？
あるいは逆での精度があがったりとか？

>>43
プランク時間でぐぐるとよろし。

将来宇宙船のワープ時において絶対座標測定として使うんだ。
宇宙誕生の時から狂わないから宇宙標準時になるからね。

お！とうとう出来たのか！
おめ！

なにを基準に計ってるの？

　１ポコ＝俺のちんこ（16.8cm）

人間が勝手に作った時間か

>> 数千万年に１秒しか狂わない.....

そんな時計要るか？もっと別の事に頭使えよ。

こんだけ狂わないなら故障や事故のリスクの方がでかくなるだろ。

電波時計でよくね

>>58
電波時計の電波はどうすんのよ

で思い出してぐぐったけど、
テレビの電波を使った周波数の校正って出来なくなるのね、デジタル化で。

>>54
誰も確かめられないと思って、何見栄張ってんだよ
おう、確かめたりするもんか

>>56
こういうニュースを聞いて日用品レベルで考えてしまう
お前のような知恵遅れこそもっと頭を使えよカスが

>>54
※ローレンツ収縮により９ｃｍに見えます

>>62
もう国帰れよw

理系の嫉妬とコンプレックスがひどいスレだね

更に精密な計測ができるようになったのですね

日本の技術力は世界一イイイィ！

そういやKg原器の誤差は解決したのか？

後のルミナスである。

>>46
うちは卸売りだし、僕はお育ちのいい文系なのでわかりません。
塩尻(EPSON)か盛岡(SII)の工場に訊いてください。

結局狂わない時計は無理ってことか

バラバラに存在する原子が同じように時間を刻んでるってのが、なんとなく納得できない。

>>1
昔からの疑問なんだけど、こういう世界最高精度の時計の誤差ってどうやって検証しているの？
理論値？

>>62
「ん・・・・小さいわ、言うことだけ大きくてたいしたことないわね」
「激しいピストン運動でローレンツ収縮しているだけだよ」

数千万年保つ電池が無い
一方、ロシアは電波時計を使った。

うるう秒で修正するぐらいなら、最初から日時計でも使っとけよ。これなら太陽が南中したら絶対12時だぞ。
大陸が移動したら緯度と経度の方を書き換えろ。

電波時計の電池は数千年もつのか？
電波は宇宙人が出してくれてるのか？

つまらん

>実際に、セシウムより周波数の高い１０万個のストロンチウム原子を
>この格子に１個ずつ固定し、２０００兆分の１秒の細かさで時間を計ることに成功。
>現段階では原子時計の２〜１０倍の精度だが、原子数を増やすことなどで
>改良を加えれば、宇宙の誕生から現在までの時間に匹敵する１００億年に

この程度じゃあ、セシウム原子時計を十台くらい並べたのと同じじゃねーの？

>>72
同じ方式の複数の時計で、進度のばらつきを計測するんじゃないか？

>>78
セシウムのでは精度が悪いから100億年は無理、出来たとしても非現実的な台数が必要
と、適当に答えてみる

>>78,80
平均を取る事による精度向上は、台数の平方根に比例というか反比例というか。
だから、台数増やすだけで数桁の精度向上は無理がある。

>> １００億年に
１秒以下しか狂わない究極の時計

誤差範囲が１ﾏｲｸﾛﾒｰﾄﾙくらいの究極のGPSができる。

GPSに搭載できたとしてどの程度誤差解消につながるかな
一般相対性理論と重力の研究にも使えそうだね

でも電池入れ替え忘れたら遅れるんだろ？意味ないじゃん

>>81
原子数増やすのにも、同じこといえないか？

>>84
電池ｗｗ
時計は全部電池で動くと思ってるのかよｗ

>>84
100年に〜の表現ってのは, わかりやすい反面に
その意味が全く相手に伝わらないんだな

>>86
未使用時のエネルギーの貯蓄はゼンマイ式？

俺の自動巻腕時計なんか1日1分は進んじゃうぜ！
ちょっと使いにくいけど一応使えてるからそんな正確な時計なんて必要ないんだぜ！

>>85
同じ。
原子時計１個増やすのと、３次元光格子時計の中の原子を１個増やすのとでは、
もちろん規模が違ってくるわけだが。

>>90
そこに量子的効果とかは影響ないの？
何故か振動数や位相が揃ってしまうとか。

よし、これで未来に帰れる。

>>90
>原子時計１個増やすのと、３次元光格子時計の中の原子を１個増やすのとでは、
>もちろん規模が違ってくるわけだが。

「原子を１個増やす」？？？

原子を100倍に増やして、やっと精度が一桁増えるのだが。

>>1
>実際に、セシウムより周波数の高い１０万個のストロンチウム原子を
>この格子に１個ずつ固定し、２０００兆分の１秒の細かさで時間を計ることに成功。
>現段階では原子時計の２〜１０倍の精度だが、原子数を増やすことなどで

なので、現在はセシウム原子時計数台〜数十台に相当。

そもそも「原子時計の２〜１０倍の精度」は「セシウムより周波数の高い」って性質だけ
からきてるんじゃね？

工学上の応用できそうな例を記事に載せてくれるとありがたい

どうでも良いけど
こういう記事が出ると
東大から ノーベル賞が出ないのがわかる気がする

>>93
精度を高めるのに「周波数が高い」というのが確かに有効である。

その精度をさらに高めるために光「格子」時計にしてある。
「格子」で原子を捕らえて、その運動を小さくして、
運動によるドップラー効果等による周波数変動を押さえている。

その上で原子を十万個にしている。これを増やせればなお良い。

「１個増やす」ってのは、
従来の原子時計を複数用意して平均を取る操作との対比しての話で、
単に統計学の問題。


>>95
これは「産総研の題材に東大が絡んでる」という印象が強いんだが。
「より良い周波数標準を作る」とい測定技術の話題だし。

>>91
基本的な原理はセシウム時計もストロンチウム時計も同じ。

現象を起こす原子数が同じであれば、
ストロンチウム時計の方が、周波数が高い＋格子固定で、
根本的な精度を高めやすい。
（格子固定しないと、ドップラー効果等による変動で大差がない）

1000万年で1秒ずれるクロックを使って3GHzのCPUを動かすと
1日で1クロック程度処理がずれるって計算になるのかな？
そんな小さい誤差じゃない気もするね。

その時計は数千万年壊れないのか？

壊れる前に新しいの作ってスイッチだな

GPSの精度が上がるか・・・
現状では、精度より衛星補足にかかる時間の短縮が必要だが。

>>101
ＧＰＳを地球上で使う分だと、大気屈折による誤差がある。
短時間の計測ではそれが無視できない（数メートル誤差）。

長時間計測して平均を取れば、原子時計の精度に見合う精度
（ＧＰＳで数センチ,VLBIで数ミリ）になるようだから、
時計の精度を上げられれば、もう１〜２桁精度が上げられる。
（潮汐のような半日単位の変動まで見れるかどうかは分からんけど）

地球規模でマイクロメートル単位の測量が出来るかどうかは、
大気・温度誤差が除去出来るかとか、別の要因があるからちょっと分からんけど。
月なら大気誤差は無視出来るから、VLBIでマイクロメートル測定できそうだな。


あと、干渉計測距は光周波数の精度がそのまま反映されるわな。

>>1
バーカ
ソースも読んでねえのかよ
原子時計が数千万、光格子がその2-10倍から100億年だって書いてあるだろうが

>>99

その前に、人類が存在しません。

＞＞20
＞時間の概念を哲学的に述べよ。１０秒前に遡る方法を述べよ。これが解けたらおれの大学に入れてやる。


時間とは、人の認識において存在したと各人に意識され保有されている、
連続的な自己が存在するという意識の総体から推測された、意識を有する開始点から終了点までに至る、
連続的な自己存在意識の流れの経過そのものを、きわめて恣意的、経験的に区切り尺度としてあらわしたものである

10秒前に遡るためには、客観的に存在する10秒前の世界が存在しなくてはならないが
上記の時間の概念を前提とし、人間の自己存在をもとにした連続した意識により
時間という概念を把握しているとすれば、各人の中に存在した10秒前の世界は
連続的意識の思考として経過し、それと把握しているいわゆる「10秒前のもの」として
存在している
よって10秒前の過去の意識を再現し想起することは可能であるが、
10秒前に遡るという物理的現象は不可能である、
容易に想起できる自己意識の再現性と、物理的「過去時間」の再現性を
同一のものであると混同すると、このようなことが可能であるように錯覚することがある。


これで性おちんちん大学に入れるか？

>>96
そんなことは、最初からわかってるよ。

2~5倍程度じゃあ、周波数の差で実現できる程度の違いでしかないから、しょぼいってこと。

>「１個増やす」ってのは、
>従来の原子時計を複数用意して平均を取る操作との対比しての話で、

そんな出鱈目な対比されたら、まともな話はできんな。

精度が100倍って結果がでるまで、無視でいいや。

そもそもこんなももを安価なしょぼいレーザーで実現できるわけもなく、
時計としては維持コストも装置体積も随分とかかるのだろうな

知識ない / 意義わからない
のはいいけどキレ出すのはﾜﾛｽｗｗｗｗ

そりゃあこんなのに私たちの税金が使われているのだとしたら、ねえ。

>>109
博多・プサン間を結ぶ海底トンネル建設費に充てた方が有用と申すか

>>106
なにが気に入らんのかよく分からんが。

元々は>>78が「（従来の）原子時計をたくさん並べたのと云々」というから、
その方法論では実用上限界がある（だから根本的な改善策が必要）って言っただけの話なんだが。
（その根本的改善策が光格子による原子運動の押さえ込み）

周波数を高めた点がしょぼいってのが、
ノーベル賞を受賞した光周波数コムによる光周波数測定を
従来の原子時計システムの中で置き換えただけ、という意味なら、
確かにしょぼい
（>>1の研究者が実質やった事は光格子による原子の固定という改良）。

ただこの研究は、高度に安定した光周波数源の実現して、
長さと時間の測定器の更生に利用するという、
明確な目標を持った実用的な研究なわけだから。
磁気浮上式リニアモーターカーの速度更新と似たようなもんだ。
「他人が開発したある技術をリニアモーターカーに応用してみたら、
安定的に高速を出せるようになりました。改良すればもっと高速を出せます」
いい事じゃないか。

>>107
原子時計も、元々はかなり大きいもので、高精度の物は今でも大きいけど、
１〜２桁精度が下がるけどチップサイズの物が開発されている。
光格子時計は３つのレーザーを混合して使うからチップサイズまで行くかどうか分からんけど、
大きい物で成功しない事には小型化もないわけで。

>>1
>実際に、セシウムより周波数の高い１０万個のストロンチウム原子を
>この格子に１個ずつ固定し、２０００兆分の１秒の細かさで時間を計ることに成功。

2002年のNISTの記録に、圧負してない？

http://physics.nist.gov/GenInt/Time/atomic.html
As of January, 2002, NIST's latest primary cesium standard was capable of keeping
time to about 30 billionths of a second per year.

年（3000万秒くらい）に300億分の一秒だから、100京分の1の精度。

しかも、セシウム。

>現段階では原子時計の２〜１０倍の精度だが、原子数を増やすことなどで

見苦しい嘘だな。

>宇宙の誕生から現在までの時間に匹敵する１００億年に
>１秒以下しか狂わない究極の時計が、理論的には実現できるはずだという。

300億年に1秒しか狂わない究極の時計が、既に実現されてるってのに、こいつらときたら。

これどういう用途があるわけ

時計じかけのオレンジ

>>113
奴隷に装着させることで
より効率的に奴隷を運用出来る

>>115
なまける香具師は、何を持たせたってサボると思うがｗ

これはどう考えてもおかしいだろ。
タイムマシンで数千万年後に行って1秒しかズレてないって確認でもしてきたのか？
まさか数時間だけ計って0.0000・・・1秒のズレだったから数千万年後も1秒しかズレないだろうとかいう空想の話じゃないだろうな？
金属疲労とか部品の劣化などをどうやって予測するんだ？

極めて運が悪いと、1日で5秒ずれたりしうるもの？

>>118
壊れて止まれば，いくらでもずれるもんなｗ

>>1
現段階では原子時計の２〜１０倍の精度だが、原子数を増やすことなどで
改良を加えれば、宇宙の誕生から現在までの時間に匹敵する１００億年に
１秒以下しか狂わない究極の時計が、理論的には実現できるはずだという。

はい　実現していません

>>120
それ以上の精度が、2002年に達成済み。
>>112

想像つかないすばらしい世界ですね。

現段階では原子時計の２〜１０倍の精度・・・
改良を加えれば・・・
理論的には・・・
実現できる・・・
はず・・・

誰でも言える

・・・と、理論もわからない厨房が吼えています。

>>124
理論的には・・・
実現できる・・・
はず・・・
とか理論じゃないだろ

理論的にはこれで月までいけるはず

百億年持つ時計などそもそも作れん。

>>124
理論じゃなくて原理というべきだろうね。

>>125
見てるほうが恥ずかしいけど、笑わせてくれる為に
レスしてるならもっと書き込んでくれ

時間は普遍じゃないからな。
時間の物差しが伸びれば１秒が伸びても人間は気づくことは無い。

>>130
１年が１０日ぐらいずれても気づかないよなｗ

時計を置く場所も規定しないと誤差が出るわけですね　わかります

ミサイルの着弾精度アップに応用して欲しい

>112
http://www.nist.gov/public_affairs/releases/mercury_atomic_clock.htm
には、
>The current version of NIST-F1―if it were operated continuously―would neither gain nor
>lose a second in about 70 million years. The latest version of the mercury clock would
>neither gain nor lose a second in about 400 million years.
とありますな。"NIST-F1 accuracy"でぐぐってみた。
http://www.iop.org/EJ/abstract/0026-1394/42/5/012
には、
>The two most recent accuracy evaluations of NIST-F1 had combined standard fractional
>uncertainties of 0.61 × 10−15 (June 2004) and 0.53 × 10−15 (January 2005), which
>were submitted to the Bureau International des Poids et Mesures with total fractional
>uncertainties (including time-transfer contributions) of, respectively, 0.88 × 10−15
>and 0.97 × 10−15.
こっちの方はちゃんとした論文なわけだし、112の紹介したてけとーなページよりは信頼できると
思うんだがどうか。