#光格子時計の凄い応用例

野田篤司 @madnoda

@kzmakino 電波の干渉系なら、原子時計の精度で十分ですが 光の干渉となると、光格子時計の精度が必要となります 光の干渉アレーの場合、時計の精度より、光の波を、位相情報も含めて、正確なタイムスタンプ付けて、観測し、記録する方法の方が、技術的難易度高いです （これできる人、募集中）

野田篤司 @madnoda

光格子時計の何が凄いって、光格子時計の出す赤い光は、別々の光格子時計が出力した光でも干渉できる安定性を持っていることなのだ 「一般的なレーザーでも、干渉ができるだろう」と反論あるかもしれないが、レーザー光源で干渉できるのは、同一の光源が出したものだけ、それもコヒーレント長（1μ秒）

野田篤司 @madnoda

光格子時計の何が凄いって、光格子時計の出す赤い光は、別々の光格子時計が出力した光でも干渉できる安定性を持っていることなのだ 「一般的なレーザーでも、干渉ができるだろう」と反論あるかもしれないが、レーザー光源で干渉できるのは、同一の光源が出したものだけ、それもコヒーレント長（1μ秒）

ToshiHasegawa @ToshiHASEGAWA

@madnoda @ohnuki_tsuyoshi @kzmakino 時空の歪みを測定できます。 あと、重力定数をより正確にするとか、量子レベルでの重力が効くかなど、、 さまざまな応用ができるかと思います。

野田篤司 @madnoda

以内のものだけ だから、一つの光源をハーフミラーで訳て、同じところに、同じ距離（時間）で戻して、干渉させるようなマイケルソン干渉計のような形にせざるを得なかった ところが、光格子時計なら、コヒーレント長が無限大と言うか、別々の光格子時計を光源で干渉ができてしまう 干渉計の概念が違う

野田篤司 @madnoda

以内のものだけ だから、一つの光源をハーフミラーで訳て、同じところに、同じ距離（時間）で戻して、干渉させるようなマイケルソン干渉計のような形にせざるを得なかった ところが、光格子時計なら、コヒーレント長が無限大と言うか、別々の光格子時計を光源で干渉ができてしまう 干渉計の概念が違う

Kazunori Makino @kzmakino

@madnoda 正確な位相がわかってる局部発振器(レーザー)があればヘテロダインで扱える周波数に落としてなんとか。もしくは光の直交ミキサがあれば。。。レーザーの位相の計測制御とそれでも広い帯域をどう扱うかなど考えなきゃですが。

野田篤司 @madnoda

@ToshiHASEGAWA @ohnuki_tsuyoshi @kzmakino う～～ん、それって、アインシュタインの理論通りで時空の歪みを測るだけなら、今の時計でも測れます 「アインシュタインが正しいか、膜宇宙論などの別の理論が正しいか」の見極めをするほどの高精度で時空の歪みを測るには、光格子時計の精度でも5桁ほど足りない・・・

Kazunori Makino @kzmakino

@madnoda そうなるのですね。レーザーなんて雑な信号使う必要ないんだ。。。

Kazunori Makino @kzmakino

@madnoda そうなるのですね。レーザーなんて雑な信号使う必要ないんだ。。。

野田篤司 @madnoda

@ToshiHASEGAWA @ohnuki_tsuyoshi @kzmakino （つうか、こういうことを即座に回答できるほど、普段から、考え続けていることが判るね・・・）

ToshiHasegawa @ToshiHASEGAWA

@madnoda @ohnuki_tsuyoshi @kzmakino 「だからこそ、おやりになる！？」 (ドレン少尉風に聞く)

Yasui Tzkasa @191Ir

@kzmakino @madnoda これは、宇宙のこちらと、あちらに置いた別々の光格子時計で、周波数や位相関係までがほぼ揃っている信号がそれぞれの時計から得られるという理解なのですが、だとすると、すごくないですか？様々な計測に使えそうな・・・

Yasui Tzkasa @191Ir

@kzmakino @madnoda これは、宇宙のこちらと、あちらに置いた別々の光格子時計で、周波数や位相関係までがほぼ揃っている信号がそれぞれの時計から得られるという理解なのですが、だとすると、すごくないですか？様々な計測に使えそうな・・・

野田篤司 @madnoda

@191Ir @kzmakino 凄いですよ 凄い応用例、募集中

Kazunori Makino @kzmakino

@madnoda @191Ir 広い宇宙空間の重力場のホログラフィーが撮れますよね

Kazunori Makino @kzmakino

@madnoda @191Ir あ、伝搬途中の重力波の三次元像がそのまま撮れる。。。

ｱﾄﾗﾝﾃｨｽOV-104 @104OV_STS

@madnoda 素人質問で申し訳ないのですが、どうやって波長の同期をしてるんでしょうか？ 「別々の光源でも干渉しあう」特定の周波を探し出して活用してる、という理解でいいんでしょうか？

Yasui Tzkasa @191Ir

@kzmakino @madnoda 複数の観測地点の間に天文学的な距離があっても問題ないというロックインアンプのようなものが作れると思います。それを使って、雑音に埋もれて普通では検出できない超微弱な天体などの信号の検出に使えそうな気がします。しかも光格子時計の安定性によって時定数を何千年単位で設定可能という・・

hisaha @hi37963889

@ohnuki_tsuyoshi @madnoda そういうフワッとした目的ではなくてIEEE1588に代表される高精度時刻同期ネットワークの基準クロックに使われます。 離れたモーターを高精度に同期させるとか、映画館の複数のスピーカーから出す音の波形を合わせるとかができます

Yoshi-aki Shimada @yoshi_and_aki

@makoto0218ne56 原子/分子や結晶でいくなら自然法則から逃れられないので、そんな感じだと思います。光格子時計の魔法波長は人間には決められない、もしかり。でも共振器(超伝導回路もふくむ)、超格子/人工原子(量子ドット)、メタマテリアル/フォトニック結晶あたりは人間が設計可能なパラメータ多い感じしますが。

野田篤司 @madnoda

@104OV_STS 光格子時計の場合、余りにも精度が高いので、「同期してなくても、極めて高い精度で、周波数が一致した波を出す事ができる」ので、2つの光格子時計から出て来る波（具体的には赤い光）が、干渉できるのです

ｱﾄﾗﾝﾃｨｽOV-104 @104OV_STS

@madnoda 返信ありがとうございます。 「同期をとれる」のではなく「同期が不要」なのですね。 わかりました。ありがとうございます。

ランゼ @LaLa_Lanze_00

@madnoda @ohnuki_tsuyoshi 理科の実験。 重力の強さの違い（地表と建物の屋上の違いや、地表の場所（地中の質量密度）の違い）によって時間の進み方が違うことを小学校、中学校で身近に体験。

革命的技特主義 @rts_revts

@madnoda @191Ir @kzmakino 光格子時計でレーザーを発振することってできるんですか?