当サイトは、Javascriptを使用しています。Javascriptを無効にして閲覧した場合、コンテンツが正常に動作しないおそれやページが表示されない場合があります。当サイトをご利用の際には、Javascriptを有効にして閲覧下さい。

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.）

English Page

研究概要

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

1. Takamoto, T., Ushijima, I., Ohmae, N., Yahagi, T., Kokado, K., Shinkai., H, and Katori, H.:
"Test of general relativity by a pair of transportable optical lattice clocks"
Nat. Photon. 14, 411 (2020).
2. Yamaguchi, A., Safronova, M. S., Gibble, K., and Katori, H.:
"Narrow-line Cooling and Determination of Magic Wavelength of Cd"
Phys. Rev. Lett. 123, 113201 (2019).
3. Okaba, S., Yu, D., Vincetti, L., Benabid, F., and Katori, H.:
"Superradiance from lattice-confined atoms inside hollow core fibre"
Commun. Physics 2, 136 (2019).
4. Yamaguchi, A., Muramatsu, H., Hayashi, T., Yuasa, N., Nakamura, K., Takimoto, M., Haba, H., Konashi, K., Watanabe, M., Kikunaga, H., Maehata, K., Yamasaki, N. Y., and Mitsuda, K.:
"Energy of the ²²⁹Th Nuclear Clock Isomer Determined by Absolute γ-ray Energy Difference"
Phys. Rev. Lett. 123, 222501 (2019).
5. Ushijima, I., Takamoto, M., and Katori, H.:
"Operational Magic Intensity for Sr Optical Lattice Clocks"
Phys. Rev. Lett. 121, 263202 (2018).
6. Katori, H.:
"Tricks for ticks"
Nat. Phys. 13, 414 (2017).
7. Takano, T., Takamoto, M., Ushijima, I., Ohmae, N., Akatsuka, T., Yamaguchi, A., Kuroishi, Y., Munekane, H., Miyahara, B., and Katori, H.:
"Geopotential measurements with synchronously linked optical lattice clocks"
Nat. Photon. 10, 662 (2016).
8. Nemitz, N., Ohkubo, T., Takamoto, M., Ushijima, I., Das, M., Ohmae, N., and Katori, H.:
"Frequency ratio of Yb and Sr clocks with 5×10 ^-17 uncertainty at 150 seconds averaging time"
Nat. Photon. 10, 258 (2016).
9. Yamanaka, K., Ohmae, N., Ushijima, I., Takamoto, M., and Katori, H.:
"Frequency Ratio of ¹⁹⁹Hg and ⁸⁷Sr Optical Lattice Clocks beyond the SI Limit"
Phys. Rev. Lett. 114, 230801 (2015).
10. Ushijima, I., Takamoto, M., Das, M., Ohkubo, T., and Katori, H.:
"Cryogenic optical lattice clocks"
Nat. Photon. 9, 185 (2015).