NICT、世界一の精度の国家標準時を生成 [158879285]
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世界初、国家標準時の維持に光格子時計を利用
～NICTが持つ時計のみで協定世界時との同期が可能に～
2022年6月9日
国立研究開発法人情報通信研究機構
ポイント
世界で初めて、光格子時計を参照した国家標準時を生成
標準時システムに光格子時計を加えることで、協定世界時に対して10億分の5秒以内の時刻維持が可能
標準時を光格子時計に基づいて運用することは秒の再定義のために望まれる条件の一つ
国立研究開発法人情報通信研究機構（NICTエヌアイシーティー、理事長: 徳田 英幸）は、間欠運転をする光格子時計を参照して標準時を生成することに世界で初めて成功しました。
光格子時計が発生する1秒を基準として標準時が刻む1秒の長さ（刻み幅）を調整することで、標準時の協定世界時（UTC）に対する時刻差を従来の10億分の20秒から10億分の5秒以内へと4分の1以下に抑制可能です。
これにより、開発した光格子時計をこれまでの標準時生成で培ってきた複数時計の合成時刻生成技術と組み合わせることで、UTCやGPS時刻等他国の時計に頼ることなく、長期にわたり正確な時刻を刻むことが可能となります。
また、本成果は、2030年に想定されている国際単位系の秒の再定義の実現を大きく後押しします。
https://www.nict.go.jp/press/2022/06/09-1.html
今回の成果
この度、NICTでは光格子時計を参照して日本標準時の刻み幅を調整することで、より高精度な時刻を生成することに成功し、日本標準時のUTCに対する時刻差を従来の4分の1以下に抑えることが可能であることを実証しました。これは、国家標準時に光格子時計を利用する取組として世界で初めてです。
日本標準時は2006年以来、水素メーザ原子時計と約18台のセシウム原子時計を組み合わせることで、安定な時刻を発生してきましたが、これらのマイクロ波領域の商用原子時計は、多数台の平均を取っても発振周波数が15桁目で変動し、
その結果、数か月という期間でUTCとの時刻差が10ナノ秒以上に広がってしまうことが起こり、そのたびにBIPMから半月以上遅れて公表される時刻差データを参照してマニュアルで日本標準時の周波数を調整する必要がありました。
一方、NICTが開発したストロンチウム光格子時計は、ストロンチウム原子の光学遷移に安定化された光を生成します。
この遷移の固有周波数は、過去10年近くの間、NICTを含む世界中の多数の機関で測定されてきた結果、相対不確かさ1.9×10-16の範囲内で、429 228 004 229 872.99 Hzであることが分かっています。
そして、この極めて小さい周波数不確かさを持つ光は、光周波数コムを利用して精度を劣化させずにマイクロ波の電気信号に変換することができ、これを日本標準時のマイクロ波出力周波数と比べることで、日本標準時の刻み幅がどの程度
ずれているかを16桁の精度で正確に計測することができます。 光格子時計
2001年に東京大学大学院工学系研究科の香取秀俊准教授（当時）によって提案された光時計の方式であり、現在NICTを含む6機関が開発したストロンチウム、
もしくはイッテルビウムの光格子時計は二次周波数標準として国際的に認められ、協定世界時（UTC）が刻む1秒を校正する能力を持つ。
NICTの光格子時計は、パリ天文台に続き世界2例目の二次周波数標準となり、2018年12月から不定期ながらUTCが刻む1秒の長さを評価しており、
直近では2021年8月から継続的にUTCの1秒を校正するデータを国際度量衡局（BIPM）に提供、UTCの維持に寄与している。
協定世界時（UTC）
実質的な世界標準時となっており、日本を含めて各国の標準時がこれに同期している時刻系。
国際度量衡局（BIPM）が、世界中の計量標準や天文学の公的研究所で運用されている原子時計400台以上の平均を取り、その進み具合をセシウム一次標準
及び二次周波数標準によって校正して計算した結果（=国際原子時）に、うるう秒調整を加えたもの。
計算は、5日ごとの0時（日本標準時では9時）ちょうどの瞬間だけについて行われ、5日ごとの各国の標準時等とUTCの時刻差という形で毎月10日頃に
前月のデータが公表される。 記事にするならどんなメリットがとかどんな事に使えるとか書いて欲しいわ ／）
／／／）
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／ i f ,.r='"-‐'つ＿＿＿_ こまけぇこたぁいいんだよ！！
/ / _,.-‐'~／⌒ ⌒＼
／ ,i ,二ﾆ⊃（ ●）. （●）＼
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,ｲ｢ﾄ､ ,!,!| |r┬-| |
/ iﾄヾヽ_/ｨ こういうレベルの正確さの恩恵はGPS精度とかでしか受けられないんじゃないのかな >>9
基礎技術はどこで使えるのかまではわからないよ。 チャック・ノリスは時計をしない。彼が今、何時何分か決めるのだ。 >>15
書いてた
今後の展望
NICTでは、日本標準時として常時生成することが期待されるこの高い精度の時刻や周波数を、次世代の通信技術（Beyond 5G/6G）や相対論による測地技術等に活用する方法を開発し、提案していきます。
現在、カーナビや無線通信網の基地局等はGPSから時刻を取得していますが、近年、過度なGPSへの依存に対して世界的に注意が喚起され、米国ではGPSへの依存度を下げる方策を検討することが大統領令として出されるに至っています。今回の成果は、我が国がUTCやGPS等他国によって生成された時刻に依存せず、自らが持つ原子時計群で正確な時刻を刻むことができるという経済安全保障にもつながるものです。
今後は、耐災害性の観点から、NICT本部（東京都小金井市）の原子時計のみによる標準時生成をNICT神戸副局等を利用して分散化することにも取り組み、精度と耐災害性のバランスの取れた強靱な標準時を目指していきます。 物理のプロから言わせると同時というのは存在しないらしい >>15
光格子時計は基礎じゃなくて実用技術
>>9
セシウム原子時計では1秒を9.1GHzに分解できた
光格子時計は1秒を429THzに分解できる
工作精度は上がり、新材料の発見も容易になり、通信帯域は拡がり、集積度は上がり
自動車にミリ波レーダーが積めるようになったのも時計の高精度化があって初めてなし得たもんなんで
ネット通信も携帯端末も使わないから恩恵がない！って話なら分からないではない >>20
物理のプロが伝聞を書いて>>13みたいな世迷い言を！？ よくわからんが最先端や技術革新にはバンバン投資すべき >>21
へぇー！
何となくしかわからんが凄い技術なんだなぁ
こう言う研究してる人達にもっと恩恵を与えて欲しいわ JCT Clock にはチープカシオの時刻合わせでお世話になってます ■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています
