ストロンチウム光格子時計をしのぐ精度をもつ可能性のあるものとして、イッテルビウム171光格子時計の開発が進んでいる。産業技術総合研究所計測標準研究部門時間周波数科の洪鋒雷・研究科長、安田正美・主任研究員らの開発による。黒体輻射や核スピンの影響が少なく精度が高いと考えられている。2010年現在の周波数は、518295836590864±28 Hz（2009年測定、60万年に1秒ずれる精度）である。その後、装置の改善等を行い、2012年現在の周波数は、518295836590863.1±2.0 Hz（2012年測定、相対不確かさ=3.9×10⁻¹⁵）。2012年10月の国際度量衡委員会で、秒の二次表現（秒の新しい定義の候補）として採択された。
マイクロ波時計の一種である。アンモニアやセシウムの他にルビジウムや水素なども用いられるが、セシウム原子時計の例について述べる。まず炉から放射されたセシウム133の蒸気を、磁場によって超微細準位の異なる2つに分離する。分離されたうち基底状態の原子に水晶振動子を基準として 9192631770 Hz のマイクロ波を照射し、これによって励起された原子に再び磁場をかけて分離する。励起状態のセシウムの量が多くなるよう周波数を調整し、正確な 9192631770 Hz のマイクロ波を作り出す。1967年から、国際的な1秒の定義となっている。誤差は1億年に1秒（10⁻¹⁵）程度とされている。最高精度を実現しているのは1次標準の数台に限られており、多くは少し精度の低い商業的に作られた2次標準を用いている。
原子時計（げんしどけい、atomic clock）は、原子や分子のスペクトル線の高精度な周波数標準に基づき最も正確な時間を刻む時計である。高精度のものは10⁻¹⁵（3000万年に1秒）程度、小型化された精度の低いものでも10⁻¹¹（3000年に1秒）程度の誤差である。原子時計に基づく時刻系を原子時と呼ぶ。現在のSI秒および国際原子時（International Atomic Time）は原子時計に基づく。
3月末から4月初めにかけて那珂はクリスマス島攻略作戦に参加した。3月15日、第十六戦隊司令官原顕三郎少将（3月10日まで第五水雷戦隊司令官）を指揮官とするクリスマス島攻略部隊が正式に編成され、3月31日の攻略を目指した。主隊/第十六戦隊（名取、長良）、警戒隊（司令官西村祥治少将：第四水雷戦隊那珂、第9駆逐隊第1小隊《峯雲、夏雲》、哨戒艇2隻、球磨川丸、君島丸）、第24特別根拠地隊分遣隊、補給部隊（あけぼの丸）、さらに第16駆逐隊天津風という兵力部署であった。攻略作戦中の3月31日早朝、軽巡3隻（名取、長良、那珂）は水上偵察機を投入して偵察・哨戒・対地支援攻撃を行い、また那珂は艦砲射撃をおこなった。午前8時、クリスマス島守備隊は白旗を掲げ、警戒隊・輸送船は入泊して陸戦隊の揚陸を開始する。20時30分、天津風が到着して対潜哨戒に加わった。日本の船団はアメリカの潜水艦サーモンに発見され、その情報は潜水艦シーウルフへと伝えられた。シーウルフは3月31日に那珂に対して4本、4月1日に名取に対して3本の魚雷を発射したが、これらは命中しなかった。シーウルフは4月1日には那珂に対して2度目の雷撃も行い、残っていた魚雷2本を発射して1本を命中させた。4月1日18時4分、那珂は第九駆逐隊第一小隊とともにクリスマス島北方海面を哨戒中に雷撃を受け、右舷中央部缶室に魚雷が命中。一時航行不能となり2隻（天津風、哨戒艇34号）が護衛した。那珂は名取に曳航され、第九駆逐隊第一小隊と天津風の護衛でバンタム湾へ向かった。途中で那珂は自力航行可能となり、4月3日昼過ぎにバンタム湾に到着した。クリスマス島攻略部隊は4月3日の名取バンタム湾到着をもって解散（那珂、夏雲、峯雲は4月2日附で除かれる）、四水戦（那珂、夏雲、峯雲）は4月6日にバンタム湾を経ちシンガポールへと移動した。4月10日着後、西村司令官は那珂を工作艦朝日に托し、第四水雷戦隊旗艦を駆逐艦夏雲に変更して内地へ向かった。また艦隊の再編により第24駆逐隊（海風、江風、山風、涼風）は第一水雷戦隊へ転出、第8駆逐隊（朝潮、荒潮、《大潮、満潮》5月15日除籍）が第四水雷戦隊に編入された。那珂修理中の5月9日、長良型軽巡洋艦4番艦の由良が第四水雷戦隊に編入された。5月20日、四水戦旗艦は夏雲から由良に変更される。一方、那珂は6月3日にシンガポールを出発、台湾馬公市を経由して12日に横須賀帰着。15日附で第四水雷戦隊から除かれた。6月21日、舞鶴市に到着。舞鶴海軍工廠での修理に入った。当時の舞鶴海軍工廠は、秋月型駆逐艦2隻（秋月、初月）、夕雲型駆逐艦複数隻、島風型駆逐艦島風の建造、軽巡洋艦や駆逐艦複数隻（薄雲、大潮、霞《8月13日舞鶴着》、不知火《9月3日舞鶴着》、初春《11月6日舞鶴到着》。）等の修理整備工事を抱えており、那珂の修理と改造もその中でおこなわれた。近代化改装にあたっては、5番主砲が撤去され、5番主砲の位置には12.7cm連装高角砲1基が搭載された。小発動艇を4隻搭載、中甲板以下の舷窓を閉塞するなど、輸送作戦や対空戦闘に対応する改修を実施して、その訓練に従事する。1943年（昭和18年）3月31日、修理完成。