【物理】イッテルビウム光格子時計の開発に成功　 メートル条約関連会議で時間標準候補の1つとして採択される＝産総研

イッテルビウム光格子時計の開発に成功
−「秒」の高精度化に貢献する次世代原子時計を目指して−

ポイント
* 171Yb（イッテルビウム）原子を用いた光格子時計を開発した。
* メートル条約関連会議で時間標準候補の1つとして採択され、国際的な貢献を果たした。
* 高精度次世代原子時計として、超高性能センサーやGPSの高性能化への応用も期待される。

概要
　独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】（以下「産総研」という）計測標準研究部門
【部門長 岡路 正博】時間周波数科 波長標準研究室 洪 鋒雷 室長及び 安田 正美 研究員らは、171Yb
（イッテルビウム）原子を用いた光格子時計を世界で初めて開発した。

　光格子時計は「秒」の高精度化に貢献できる次世代の原子時計として期待され、世界の標準研究機関
において開発が行われている。現在、研究が先行しているのは87Sr（ストロンチウム）原子を用いた
光格子時計であるが、黒体輻射の影響が小さいことや、核スピンが小さいことによりさらに有望とされて
いる171Yb（イッテルビウム）原子を用いた光格子時計の研究は後発でまだ実現されていなかった。

　今回、独自の光源開発やシステム設計を行い、さらに光周波数コムなどの技術を応用し、171Yb（イッテ
ルビウム）原子を用いた光格子時計を実現した。開発した光格子時計は、現状では60万年に1秒の誤差
で動作するが、改良を施すことにより原理的には宇宙年齢137億年間時計を動かし続けても誤差は1秒も
ない時計が実現できる。

　イッテルビウム光格子時計が、6月の始めにパリ郊外の国際度量衡局で開催されたメートル条約関連
会議において時間標準候補の1つとして追加採択され、国際的な貢献を果たした。また、イッテルビウム
光格子時計は地球重力の超高性能センサーやGPSの高性能化への応用も期待されている。

本技術の詳細は6月19日にApplied Physics Express誌電子版に掲載された。

産業技術総合研究所プレスリリース
http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/nr20090729/nr20090729.html


One-Dimensional Optical Lattice Clock with a Fermionic 171Yb Isotope
Appl. Phys. Express 2 (2009) 072501
http://apex.ipap.jp/link?APEX/2/072501/

スク水脱糞神

「正確な時間」って意味あるんかねぇ？

そもそも「時間」なんて一定じゃないんだし。

おひっこし

「おひっこし」かよ

>>3
お前は何か勘違いしている。

イッテルビウム？
イッテＱとかデンドロビウムとかなら知ってんだけどよ

それよりキログラム原器を何とかしてくれ。

みんないわしをバカにしている

>7
目には見えないけど、人体は微かに光を発していて、それは心身の状態によって微妙に変化している。
エクスタシーに達した時に出る光線をそう呼ぶのさ。

なんか銀英伝にでてきそうな名前ですね

>>10 素晴らしい！！

確かイッテルビーというスウェーデンだかどっか北欧の都市の名前にちなんでたはず。

ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗスレタイ

逝ってるビーーーム！！

結局地球の自転に合わせてうるう秒入れるのにそんな精度何に使うの？

それよりまずキログラムをなんとかしろよ＞メートル条約関連会議

イットリウム
イッテルビウム

>>16
環境によって時間がゆがむか調べたりするんじゃね？

重力波も検知できちゃったりなんかしちゃったりする？

コミックビウム

タッテル
ヌレテル
イッテル

ベル止めちゃっても、もう一回鳴り出す機能は付いてるの
あと、ゴミ出す日とか教えてくれるとうれしい

60万年に1秒も狂ったら全く使い物にならんだろバカ！

>>8
いまのキログラム定義が（原器はあるが）
国際キログラム原器はプラチナ（白金）90%、
イリジウム10%からなる合金でできており、直径・高さともに39mmの円柱である。

で、mmの単位はメートルなので


メートルの定義
1メートルは、現在は1秒の299 792 458分の1の時間（約3億分の1秒）
に光が真空中を伝わる距離として定義されている。


時間が関係してくるわけですよ。

>>24
60万年に1秒だけ遅れるのと、1時間に1秒遅れるのは、
機能的正確さでは完全に同一と言う不思議。

つーかどっちにしろ測定にはメートルやら時間の単位必須だしね。

60万年に1秒の誤差ってどうやってわかるの？
何を基準にして誤差と言ってるんだ？

原子を用いている限り相対時間しか計れない。相対時間の１秒間が
絶対時間で１兆年経ってても１秒だから。

>>28
つ数学

>>28
同じイッテルビウム光格子時計を幾つも作って動かしたときに、
たとえば1年間で60万分の1秒以下の食い違いしか生じないということだろ。

>>28
バカに分かりやすく説明すると、毎日一秒ずれる時計があったとして
単純計算で一年に３６５秒ずれる、ということが容易に分かる、という単純な話です。

ウンウンビウムとはどんな関係？

>>28
アラン分散という、統計量のばらつきを表すパラメータで算出してる

>>28
無茶苦茶賢いと思う。正しいよ。

>>28
簡単な思考実験をしよう。
同じ時計を二つでも三つでも作る。
ある機械で測定すると、それらの時計の針が１年間で最大（１/６０万）秒ズレていた。
では６０万年でおそらく１秒のズレになるんじゃまいか。
勿論時計も測定機器も絶対的ではない。誤差時間も相対的に言えるものだ。

>>28
60万年待ったりしないからね。

いってるビーム！
ズババババ

たとえば、エックスビウムを使って、時計を複数個作る。
それを一年間動かし、そのズレは10^(-10)秒だった。
やったあ正確な時計ができたぞ。

でもよくよく調べてみると、クオーツ時計とは一年で1秒ずれていた。
ああやっぱりこの時計は不正確だった。

あれ、でもエックスビウムとクオーツ、正確な時計はどっちなんだ?
ってことを>>28は言いたいんだと思う。

一秒間の誤差は何秒なん？

オレもわからなくなってきた。
例えば、1mm測れる定規があって1cmは１０メモリだとわかる。でも、0.1mmはわからない。
ただ、長さの場合、光と時間？により（絶対的に）基準が決まっているので
そこから引いたり割ったりすることで一応求める事が出来る。

それに対して、時間の場合どうなってるの？
一番正確に計れる時計があって、それよりも精度の良い時計を開発した場合、
１秒間ではズレはわからないが、１時間でズレが出てきたとする。
その場合、２つの間でどれだけずれているかはわかるけど、時間からどのくらい
遅れたり進んだりしているかをどうやって判断するの？
速さ、時間、距離、は相対的に決まるし…。

絶対的な基準はあるの？

>>41
書いた後に思ったんだけど、もしかして何かの回転、スピンを基準にしてるのかな？
これなら一応距離は関係なくなるし…。

全ての時計で、時間の平均値は同じで、
正確さは偏差を語っている。
平均値が違えば、同じになるようにギア比（比喩です）を調整する。

のかな？

俺のチンコもイッテル
ビューム

>>43
偏差はその装置の精度だからどうしようもないよ
その偏差がさらに小さいものを開発していった結果がこれだよ

レスの振れ幅が大きすぎｗ

目からイッてるビィィィム

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最近の時計は時間よりへばりついている宝石の数や重さで値段が決まっているようだが、
優秀な時計を持っていても一日は２４時間しかない。毎時毎時正確な時間を知っても何になると言うのか。
みんな適当な時間を持っていて正確な時間が必要なのは新幹線の運転手だけではないの？
腕時計を持たなくなって３０年になるが時間で困ったことはなかった。何処でも時計はあるし、時間を表示している。
普通太陽を見るだけで大体の時間は分かる。腕時計なんか不要だった。
時間に関係のない奴ほど高額な時計を持っている気がする。
時間計測器は実験でもしない限り不要だろう。時計屋には悪いが。

>>49
おまえのカップ麺のびてるだろ。

>>49
一応、ＧＰＳの精度なんかは時間標準の精度に左右される
ケータイとかカーナビに使われてるだろ

途中で送信してしまった

>>41
時間の基準はある
原子が吸い取る電磁波の周波数が時間の刻みの基準になる

セシウム 遷移周波数 一次標準 とかでググれ

いつの日か、クェーサーを超える精度の時計はできるのだろうか？

デブが傍にいるだけで変化するんだろ
どこを基準にするんだ？

>>49
おまえのパソと携帯の内蔵時計の自動調整機能をＯＦＦにして、
水晶発信子の振動だけで３年間生活しろ。
そのうち新幹線に乗り遅れるから。

完全に逝ってるな

逝ってるビーーーーーーーーーム！

何を言ってるんだ

宇宙が相転移しても　かわらず１３６億年チクタク時を刻み続けるの？

イッテルビウム

原子時計って、　空間がブラックホ〜ルのなかでも　動くの？

イッテルビウム

>>8
これかｗ

さらばキログラム原器
http://www.nikkei-science.com/page/magazine/0703/kilogram.html
　原器という人工の物体に頼った「キログラム」の定義はもはや時代遅れだ。
　不変の自然定数に基づいて質量を高精度で定義し直す試みが進んでいる。


原子を一個づつ数えるのは
お刺身にタンポポをのせる仕事に似てる気がする・・・

惑星の周回軌道は楕円だから、どんだけ原子時計で正確にしても、結局惑星時間とは違うわけなんだが、そんなの関係ねーってところだな

たまげたなぁ

　　　　_, ._
　　 （；´A｀）　ん…はぅ！
　　　（＼n/*･゜ﾟ･
　　　ノ ω ヽ

>>28
周波数が６０万年×３６５日×２４時間×６０分×６０秒なんじゃね？
18.921THzの振り子を使えば毎秒１周期ずつずれたとして１秒ずれるのに６０万年かかる

>>13
39 イットリウム Y
65 テルビウム Tb
68 エルビウム Er
70 イッテルビウム Yb

が全部「イッテルビー」に由来するんだよな

もうちょっと何とかならなかったのか、という気がする

みんなおひっこし読んでてﾜﾛﾀ

昨日公園にイッテルビウム落ちてたよ
四つ葉のクローバー並みに珍しいよね

俺なんかウンウンを見つけたもんね。

>>64
使っている光は数百nmの波長だから、10^15Hz程度。
現時点では数十Hz程度のゆらぎがある事になるが、

>改良を施すことにより原理的には宇宙年齢137億年間
>時計を動かし続けても誤差は1秒も ない時計が実現できる。

同じ光を使うのであれば、mHzレベルのゆらぎを目指す事になる。

頭が逝ってるビウム。
脳みそバァーン

>>3は、興味本位で不正確な知識ばかり提供してきた
科学雑誌や科学番組の被害者

おひっこしを思い出すね

>>60
それ、重さが少しだけ軽くなったよね？
たしか魂が抜けたとか言って盛り上がった記憶が有るんだが・・・続報しらない？

>>49
世の中のあらゆるサービスが、時間という概念無しでは成立しない。
電力が安定して供給されるのも、車両や駅舎を構成する部品が
正確に製造されるのも、時間標準があってこそだ。

カップラーメンを食うときに時計がなくてもなんとかなるが、
そのカップラーメンという製品を正しく作るには時計が必要なんだよ。

>>49
正確じゃないと電車に乗り遅れるんだよタコ助
新幹線の運転手が時間で動いてるなら、それに合わせないと動けない
もし電車が全く必要でないなら、時計は要らないかもな。

あと授業や仕事がが始まる時間ぴったりまでに
リーダーを通さないと遅刻になる、というようなシステムがなければ。
遅刻と遅刻でないものをわけるデジタルなシステムがなければ時計は要らない。

>>61
物理学でいう時間は、次元であり「単位」そのものだからな
どこで測定すると時間が早いとか遅いとか関係ない。
「真空中で〜が〜することを1秒とする」というような
出来る限り普遍的な内容できめた「定義」だから。
「１＋１＝２」と定義する　という事に似てる

>>54
「時刻」を決めるための時間進度は、
ジオイド面に相当する重力ポテンシャルにおける時間進度という事になっている。

地球から十分離れつつ地球の重心と共に平行移動する観測系での時間進度より10^-9程度遅い。

( ﾟДﾟ)<ｲｯﾄﾘｳﾑ ｲｯﾃﾙﾋﾞｳﾑ>(ﾟДﾟ )

>>73
ここに途中があった。

http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol08_10/p23.html
http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol06_08/special/p14.html
http://www.aist.go.jp/aist_j/aistinfo/aist_today/vol08_04/p30.html

わりと楽しいなｗ

開発に成功したのは産総研だけじゃないんだな。
けど先にpublishされただけよかったな。

http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.103.063001