原子時計
2001年東京大学の香取秀俊(2011より理化学研究所主任研究員兼務)によって提唱され、2003年に基礎実験に成功し、2005年に開発に成功した。セシウム原子時計を超える原子時計として期待されている。「周波数コム」(光周波数コム。レーザー光を利用して光の周波数を精密に測定する仕組み)を使い、より高い周波数(マイクロ波ではなく光波)の使用により安定度を上げる。
理論的にはセシウム原子時計の1000倍の「300億年に1秒」の精度がある。2009年現在16桁の精度が実現している(429228004229873.7 Hz)。2006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。
2013年、香取はストロンチウム原子分光(中空フォトニック結晶ファイバ中)に成功した。共鳴周波数幅は 7.8 kHz であった。
2015年2月、香取、高本将男らは、ストロンチウム光格子時計2台を比較することにより、10前半の精度を確認したと発表した。
原子時計(げんしどけい、英: 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(3000万年に1秒)程度、小型化された精度の低いものでも10(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(英: International Atomic Time)は原子時計に基づく。
時計の精度が上がると相対性理論により時計がある場所の速度・重力・電磁場が精度に大きく関係してくる(セシウム原子時計でも地球上と人工衛星軌道での時間の進む速さの違いが検出される)。逆に考えると、電磁場や重力場(重力波?)(時空のゆがみの検出)を高精度で測定できる可能性を秘めている。
物理学の基本量(光速c、プランク定数h、素電荷e、万有引力定数G、微細構造定数αなど)を正確に決定できる。これらの数字のつながりが解明される可能性がある。
相対性理論と量子力学の2つは根本の部分で分かっていなかったり、微妙に整合性がとれていない。どちらが正しいかわかるようになり、統合・調整できる可能性がある。