【時計】NICT、光格子時計による高精度な時刻標準の生成に成功［03/16］

**しじみ ★** · 2018/03/17(土) 10:27:51.30

　国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)は15日、
光格子時計に基づく高精度な時刻信号の発生を半年間継続させることに成功したと発表した。

　開発されたのは、ストロンチウム光格子時計と、
従来のマイクロ波時計で無人運転可能な水素メーザ原子時計(以下水素メーザ)を組み合わせて時刻信号を発生する、
「光・マイクロ波ハイブリッド方式」で、これによって、
光格子時計に1秒の基準を求めるかたちとしては世界で初めて時刻系信号を半年間生成することに成功したという。

　1秒の長さは、セシウム原子のマイクロ波遷移の周波数を9,192,631,770Hzとすることで決まり、
現在、世界最高精度のセシウム時計は、1秒間を±1.1×10^-16(±1京分の5)秒の精度で実現できる。

　一方、NICTにおいて開発されたストロンチウム光格子時計では、
それを超える5×10^-17の精度を保っているが、光時計は装置が複雑で、
長期間の無人動作で時刻を示し続けるのは難しいという問題があった。

　そこで今回開発されたハイブリッド方式では、動作が止まらない高い信頼性を持ちつつ、
大きなズレは起きない発振器(原振)として水素メーザを利用し、
その調整を行なうための基準として光格子時計を利用した。

　光格子時計は週1回、3時間程度運転され、水素メーザの周波数のズレを計測し、
過去25日間に計測されたデータをもとに、今後1週間の周波数変化を予測して、
それを打ち消す調整をあらかじめ設定することで、
1秒の精度が5×10^-16秒以内という安定な時刻信号を生成しているという。

　NICTで、このハイブリッド方式で生成した高精度な時刻信号と、
BIPMが世界中の原子時計のデータをもとに計算する、
「協定世界時」(毎月計算されている実質的な世界標準時)と、年に1度(1月)に計算される、
協定世界時よりも高精度な「BIPM地球時」とを比較したところ、
協定世界時に対しては半年で10億分の8秒程度のズレだったのに対し、BIPM地球時に対しては、
半年経過しても12億分の1秒以下のズレに収まっていた。

　これはBIPM地球時に対する協定世界時のズレが検出できたことを示しており、NICTでは、
ハイブリッド方式での時刻信号が、BIPM地球時と同程度かそれ以上の性能を持つことがわかったという。

　NICTでは、光格子時計は重力環境の変化を時計の進み方の変化として検出できることが示されつつあり、
地下資源やマグマの移動を検出するなどへの応用も期待され、
それらの基準時刻としての役割を担うことも見据えるとともに、
同方式の日本標準時への適用を目指し、実用化を進めるとしている。

　なお成果は、英科学誌「Scientific Reports」に掲載されている。

ストロンチウム光格子時計
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-01_l.png
光・マイクロ波ハイブリッド方式の構成図
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-04_l.png
ストロンチウム光格子時計による原振水素メーザの周波数測定結果
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-06L_m.png
生成した時刻信号の協定世界時に対する時刻差(青)とBIPM地球時に対する時刻差(赤) ※1ナノ秒=1×10-9秒
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1112/124/20180315-07L_m.png

英科学誌「Scientific Reports」
https://www.nature.com/articles/s41598-018-22423-5

PC Watch
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1112124.html

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 10:34:27.41

地球が正確に一回転したのがわかるのか？

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 10:35:22.58

不思議に思うことがある
この手の非常に正確な時計が二つ以上あったとして、それは同期してないと役にたたないよね
どうやってこの、非常に、正確な時計を合わすの
キーボードで入力は無理でしょ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 10:41:13.57

＞協定世界時に対しては半年で10億分の8秒程度のズレ
重力設定は同じなのか？

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 10:48:06.70

＞世界最高精度のセシウム時計は、1秒間を±1.1×10^-16(±1京分の5)秒の精度
＞開発されたストロンチウム光格子時計では、それを超える5×10^-17の精度
いるよね、実用性ないところに一生懸命になる人

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 10:48:34.82

>>2
地球の回転にブレがあることが原子時計によって既に分かっている
よって機械の世界では既に地球の日の出なんかを基準とする時代は終わった
これまでの精度だと、光速で腕の長さぶんくらいが誤差、だったらしいけど、
指の長さくらいまでキターのかにゃ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 10:50:31.34

≥3
そのずれを測定することで、精密な物理量の測定が可能になるんでしょ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 11:09:43.16

電波時計使ってるけど自動で時刻修正しない時があるんだよなぁ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 11:19:19.96

光を出す方は周波数上げ下げ調整できるようにしておく
セシウムさんは光が9192632770Hzかどうか正確に教えてくれる
微調整して光のほうをその周波数に合わせると正確な時計ができる

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 11:22:01.63

>>7
測定するにしても、時計と時計との差が分かってなかったら数字の出しようがない
だからどうやって、二つの時計を合わせているのか不思議なんだよ

>半年で10億分の8秒程度のズレだったのに対し、BIPM地球時に対しては、
半年経過しても12億分の1秒以下のズレに収まっていた。

こんな風に、差が分かるってことは合わせられるってことだから、非常に正確な時計も
同期する方法があるのだろな
電気が１ｃｍ流れる間にでも遅れたり進んだりすると思うんだが、、

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 11:29:18.59

ルビジウム発振器はもうオワコンか。

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 11:49:39.72

時間標準じゃないのか？
時刻のt=0なんててっきとーに決めたんだろうが
つーか誰も知らないんじゃね？

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 12:08:43.00

四年に一回

大幅に調整する

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 12:17:44.63

親には死んでも見られたくない、彼氏との幸せな夜。
http://connection.giveawaylisting.com/20180318_8.html

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 12:34:06.50

いまもセシウム出す９．１ＧＨｚ電波そのものは使えないから、
（基準にはならないけど）もっと安定な水晶発振器をリアルタイムに調節して
それを基準にしてるからね

これも光格子時計よりは長期間使える水素メーザーに基準を写し取る巧妙なテクニックがミソ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 12:52:24.53

>>10
最新のＣＰＵだと１兆分の数秒ぐらいで動くスイッチが入ってる
長い配線を引っ張ってるからもっと遅くなってるが
（もっというとそれを観測できるもっと凄い機械を使って開発している）

これを使えば１０億分の８秒を比較するのは余裕だよね

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 12:58:55.02

コストダウンでより安価に高い精度のものができると新たなビジネスにつながるよね

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 13:08:02.60

おれのPCの時計が1ヶ月で数分
ずれるんだが、どうにかならんのか。

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 13:42:26.47

なんだかんだ言って宇宙で一番正確なのはオレの腹時計だ
職場で11時半と19時半に腹減ってグーグー鳴って赤面する

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 13:44:05.99

新たなる時間の基準を決める日本

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 13:48:24.27

>>18
つ ntp.nict.jp

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 13:49:08.06

時間って、重力の強弱で進む速度が変わるんだってな

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 13:50:21.25

>>5
＞地下資源やマグマの移動を検出するなどへの応用も期待され、

いるよね、知識が無いうえに>>1も読まない人

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 14:35:41.23

てか、運動や微小な重力変化で誤差が出るほどの精度なら基準とか意味あるの？
基準自体が環境によって変化するのに
相対的な事しかわからんよね

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 14:35:57.49

いつＩＳＳに載せるんだよ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 14:39:35.48

×時間の遅れ
〇時計の遅れ
ＩＳＳでは時間が遅く進む？さっさと証明してみせなさい。

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 14:47:42.59

クソの役にも立たん話。税金を使うなよ。

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 15:14:54.46

次世代科学に必要な機器です

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 15:17:11.59

時間を止めることはできないのか

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 15:17:58.54

>>27
長さや重さの基準は、元を辿るとすべて最も正確に測定できる量である
時間に変換して作られている。だから原子時計の研究が重要なんだよ。

例えば今の日本国のメートル原器は原子時計を使って作り出した光の波長を
正確に求めることで原子大きさの１０分の１以下の正確な１ｍを作り出すことができる

昔のメートル原器は顕微鏡で見えるような細い線で描いた目盛りの間隔が１ｍだったが
今は原器として使われていない

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 15:35:23.26

DOUTOR コーヒーは創価学会だ
集団ストーカーをするカルト宗教
否定しないDOUTOR本社
FCは死活問題
お問い合わせ
https://www.doutor.co.jp/inquiry/dcs/

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 16:03:02.58

　

>>22

この時計で、
エレベータのある高いビルの屋上と、
そこそこ低い階のビルで測れば差が検出できるかも。

　

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 16:14:53.10

>>29
宇宙を止めることと同義

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 20:05:29.56

>>23
横だが、

>>1
>光格子時計は週1回、3時間程度運転され、水素メーザの周波数のズレを計測し、
>過去25日間に計測されたデータをもとに、今後1週間の周波数変化を予測して、

だから、

>地下資源やマグマの移動を検出するなどへの応用も期待され、
>それらの基準時刻としての役割を担うことも見据えるとともに、

といった未知の量の測定しようとしても「今後1週間の周波数変化を予測」して水素メーザーの誤差として
補正されちゃうんで、無理だろ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 20:13:15.26

>>1
それって僕のより早く進むって本当かい？

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 21:14:38.58

あまり桁が変わらんな
半導体使ってるとこの辺が限界なのか

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 22:04:42.85

億分の何とかもうワケワカメな世界だな
凄いのは分かるけどその凄さが実感出来ないぜ

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 22:25:58.63

>>29
仮に時間が止まったり
逆行したら
お前はわかるのか？

何かの能力使いなの？

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 22:41:12.94

在日マフィア、創価学会と警察による集団ストーカーの一部始終＾
(車両ナンバー付き)
https://www.youtube.com/watch?v=gTOBN1AkSz0
https://www.youtube.com/watch?v=bbPcpPwO3ug
https://www.youtube.com/watch?v=de1jeSPGGNo

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 22:45:49.39

>>18
車の時計もひどいね炊飯器が何故か全然ずれない

>>21
アクセス集中で時刻提供やめるとか話題になってなかったっけ
家庭用ルーターがミラーすれば負荷が減ると思うのだが

**名無しのひみつ** · 2018/03/17(土) 23:53:57.63

Ntpは超絶カスなプロトコルなので
絶滅させる方向
普通の用途で考えたら
マルチキャストで1日に1回送れば十分だろ

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 02:14:06.30

セシウムとかストロンチウムとか放射脳が聞いたら心臓が止まるな

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 02:50:22.81

本日の豆知識
地球上と同じ重力場を感じられる場所は木星の衛星軌道上にある。

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 13:01:33.76

>>23
知ったか乙 w
> 地下資源やマグマの移動を検出するなどへの応用も期待され、
なぜこんな高精度な時間が必要なのか説明してみ

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 13:56:48.20

>>40
実家から引き揚げた炊飯器、５年くらい箱のまま放置してから使ったら誤差が数十分程度だった。

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 15:39:45.19

>>44
マグマや地下資源は周りと質量が違うから重力異常を起こすんだ
その重力の差は精密に計った時間で検出できる
今までは人工衛星の軌道のブレから重力異常を調べてたけど、コイツならその場に持って行くだけで判る

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 18:37:55.95

>>40
福岡大学のサーバの話では？

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 21:31:20.73

>>46
10^-15乗とかの精度が必要な理由がわからん
そもそも時刻を基に重力差を検出する原理とは？

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 21:51:34.29

精度ってどうやって測るの?
今までの時計では測れない精度なのに

**名無しのひみつ** · 2018/03/18(日) 23:33:32.36

>>48
一般相対性理論だよ。地下に重いものがある場所は重力が強くて時間が遅くなる

**名無しのひみつ** · 2018/03/19(月) 00:14:05.72

テレビはデジタルになってから遅延があるんだよな
時報や速報が遅れる

**ニュースソース検討中＠自治議論スレ** · 2018/03/24(土) 01:35:57.08

しじみ ★ sage New! 2018/03/17(土) 10:27:51.30 ID:CAP_USER
　国立研究開発法人情報通信研究機構(NICT)は15日、
光格子時計に基づく高精度な時刻信号の発生を半年間継続させることに成功したと発表した。