研究紹介

主任研究員研究室

香取量子計測研究室

主任研究員 香取 秀俊 (D.Eng.)
香取 秀俊 (D.Eng.)

原子スペクトル計測の極限的精度の追求は、量子力学の誕生や現代物理学の発展に大きく貢献してきました。この成果として実現される高精度原子時計は、GPSによる測位や超高速大容量通信ネットワークのタイミング制御など、現代生活を支える基幹技術となっています。我々は2001年に新たな原子時計手法「光格子時計」の概念を提案しました。これが実現すれば、原理的には1秒の計測時間で18桁の精度で時間計測が可能になります。このような人類未踏の領域での高精度周波数比較をツールとして、基礎物理定数の恒常性の検証、相対論的な時空の歪みを測地学への応用する相対論的測地学など、最先端の時間計測に基づく基礎物理の探究とその工学的応用を目指します。これと並行して、「光格子時計」をプラットフォームとした、量子フィードバック手法の検討や量子シュミレータ・コンピュータの研究、また、固体原子デバイス(アトムチップ)の開発など、極低温原子を用いる量子情報技術、量子計測の研究を展開します。

研究主分野

工学

研究関連分野

総合理工

物理学(量子エレクトロニクス、原子分光) / 工学(量子エレクトロニクス、原子時計応用)

キーワード

  • 量子エレクトロニクス
  • 原子時計
  • 量子計測
  • 光格子時計
  • 相対論的測地学

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。
  1. Tetsushi Takano, Masao Takamoto, Ichiro Ushijima, Noriaki Ohmae, Tomoya Akatsuka, Atsushi Yamaguchi, Yuki Kuroishi, Hiroshi Munekane, Basara Miyahara, and Hidetoshi Katori.:
    "Geopotential measurements with synchronously linked optical lattice clocks"
    Nature Photon. 10, 662 (2016).
  2. Nils Nemitz, Takuya Ohkubo, Masao Takamoto, Ichiro Ushijima, Manoj Das, Noriaki Ohmae and Hidetoshi Katori.:
    "Frequency ratio of Yb and Sr clocks with 5×10-17 uncertainty at 150 seconds averaging time"
    Nat. Photon. 10, 258-261 (2016).
  3. Yamanaka, K., Ohmae, N., Ushijima, I., Takamoto, M., and Katori, H.:
    "Frequency Ratio of 199Hg and 87Sr Optical Lattice Clocks beyond the SI Limit"
    Physical Review Letters 114, 230801 (2015).
  4. Katori, H., Ovsiannikov, V. D., Marmo, S. I., and Palchikov, V. G.:
    "Strategies for reducing the light shift in atomic clocks"
    Physical Review A 91, 052503 (2015)
  5. Ushijima, I., Takamoto, M., Das, M., Ohkubo, T., and Katori, H.:
    "Cryogenic optical lattice clocks"
    Nature Photonics 9, 185-189 (2015)
  6. *Takamoto, M., Takano, T., and Katori, H.:
    "Frequency comparison of optical lattice clocks beyond the Dick limit"
    Nature Photonics 5, 288-292 (2011)
  7. *Katori, H.:
    "Optical lattice clocks and quantum metrology"
    Nature Photonics 5, 203-210 (2011)
  8. *Akatsuka, T., Takamoto, M., and Katori, H.:
    "Optical lattice clocks with non-interacting bosons and fermions"
    Nature Physics 4, 954-959 (2008)
  9. *Takamoto, M., Hong, F.L., Higashi, R., and Katori, H.:
    "An optical lattice clock"
    Nature 435, 321-324 (2005)
  10. *Katori, H., Takamoto, M., Pal'chikov, V.G., & Ovsiannikov, V.D.:
    "Ultrastable optical clock with neutral atoms in an engineered light shift trap"
    Phys. Rev. Lett. 91, 173005 (2003)

メンバーリスト

主宰者

香取 秀俊
主任研究員

メンバー

髙本 将男
専任研究員
大前 宣昭
研究員
山口 敦史
研究員
金田 有史
客員研究員
牛島 一朗
客員研究員
高野 哲至
客員研究員
赤塚 友哉
客員研究員
NEMITZ Nils
客員研究員
川西 悟基
客員研究員
今井 弘光
客員研究員
小栗 克弥
客員研究員
五明 明子
客員研究員
山上 保
客員技師
髙橋 洋輔
客員技師
清水 富士夫
研究嘱託