原子時計
原子時計が進歩したため、地球の自転による一日の長さ(LOD:Length of Day)を正確に計測することが可能になった。1秒の長さは、1820年頃のLODに基づいて定義されていたために、セシウム原子の遷移の歩度(9192631770周期)による秒の定義とは合わなくなった。そのため何年かに1回閏秒を挿入して時間調整をしている。
原子や分子はスペクトル吸収線・輝線(決まった周波数の電磁波を吸収・放射する性質もしくはその周波数)を持ち、水晶振動子などよりも高精度な周波数標準となる。周波数は時間の逆数であるから、時間を高精度で測定できる。SI秒の定義もこの性質を利用している。
原子時計は、このような周波数標準器と超高精度の水晶振動子によるクォーツ時計とを組み合わせ、その水晶振動子の発振周波数を常に調整・修正する仕組みによって実現される。
原子時計を元に作られた正確な時刻情報は標準電波として放送されており、その電波を受信してクォーツ時計の誤差を修正しているのが電波時計である。
原子時計には、次のような様々なタイプがある。
マイクロ波時計 (例)セシウム原子時計(現在の秒の定義となっている。)
光原子時計 単一イオン時計 (例)ストロンチウムイオン時計、イッテルビウムイオン時計 中性原子光時計 旧型(自由空間のもの) (例)カルシウム時計、マグネシウム時計 新型(束縛されている) (例)ストロンチウム光格子時計、イッテルビウム光格子時計