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原子核の反応でレーザーを補正する時計、最高の原子時計超えはまだ

2026.10.13 グローバルブリーフィング

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欧州の研究者が、原子核の反応を使ってレーザーのずれを自動補正する核時計を動作させた。

10月7日に発表された実験室の試作機で、最高の原子時計を超えたとか、暗黒物質を発見したという意味ではない。

反応を読み取ってレーザーに戻す

有望な原子核の遷移を観測する段階から、実際の時計制御へ進んだことが核心だ。トリウム229を含む小さな結晶に特定の紫外線レーザーを当てる。周波数が共鳴から外れると吸収が変わり、その差を読んでレーザーを補正する。これがフィードバックだ。原子核が目に見える秒針のように動くわけではない。

Nature論文は室温のミリメートル規模のフッ化カルシウム結晶と約148ナノメートルの光を説明する。TU Wienは介入なしで24時間を超えて安定動作したと発表した。動作時間は継続して機能したことを示す。一方、周波数の安定度と正確さは別の比較指標で、一日の動作だけで精度記録とは言えない。

従来の精密時計は原子の電子の状態変化を基準にする。核時計は原子核の状態変化を使う。外部の乱れに影響されにくい可能性が研究理由だ。ただしAPSの独立専門家解説は現在の性能が最高の原子時計には及ばないと明示する。同時期に中国の別設計も発表されたが、両機の条件と性能を混ぜて一つの成果にはできない。

欧州チームは外部の原子時計との比較で暗黒物質モデルが予測する変動も探したが、発見したとは報告していない。自己調整は実験室の支援装置が不要という意味でもない。今後は装置間比較、系統的な影響、長期動作と改良を確かめる。最近の再紹介をきっかけに原文を照合したもので、実験発表日を今日に変更していない。

一次資料：日付・結果・方法の確認: Nature

一次資料：日付・結果・方法の確認: TU Wien

独立確認：発表・測定値・対象範囲の照合: American Physical Society

独立確認：発表・測定値・対象範囲の照合: ABC Science