パリ近郊のセーヴルにある国際度量衡局 (BIPM) は通常、国際時間を計算します。
「UTCの光時計を最大限に活用するには、世界の時計を比較する方法を改善することが重要です」と、BIPM時間部門の物理学者であるGerardPetit氏は説明します。
原子時計は、で時間を測定するためのデバイスですこれは、原子または分子のレベルで発生する振動を標準として使用します。 International System of Unitsは、1秒をセシウム133原子の基底状態の2つのレベル間の遷移から生じる電磁放射の9 192 631770周期として定義しています。
ナビゲーションには原子時計が不可欠です。宇宙船、衛星、弾道ミサイル、飛行機、潜水艦の位置の決定、および衛星通信（GPS、GLONASS、ガリレオ）を介した自動モードでの車の移動は、原子時計なしでは不可能です。原子時計は、移動体通信用の基地局、国際および国内の規格局、定期的に無線で一時的な信号を放送する精密時間サービスなど、衛星および地上の通信システムでも使用されています。
ただし、原子時計には独自の複雑さがあります-超低温原子と相互作用するレーザーに基づく最新の光原子時計は、それらをリンクする衛星通信よりもはるかに高い精度を提供します。
光学アレイ上のアンテナとクロックが使用されます。左上：イタリアのINAFに設置された2.4mアンテナ。上中央：日本のNICTに設置された2.4mアンテナ。右上：日本のNICTにある34mのアンテナ。左下：イタリアのINRIMで稼働している光学格子上のイッテルビウム時計。右下：日本のNICTにあるストロンチウムベースの光学アレイの時計。クレジット：National Institute of Information and Communication Technology（NICT）（左下隅を除く）。クレジット：国立メトロロジカルメディシン研究所（INRIM）。
新しい研究では、高エネルギー銀河系外の電波源が基準信号源として衛星に取って代わりつつあります。 NICTの関戸守氏のグループは、超長基線干渉計（VLBI）を使用した接続を実現するために、2台の専用電波望遠鏡を開発し、1台は日本に、もう1台はイタリアに配備した。これらの望遠鏡は広範囲の周波数を観測でき、直径わずか 2.4 メートルのアンテナで持ち運びが可能です。
「ブロードバンド VLBI が測地学や天文学だけでなく、計測学においても強力なツールになり得ることを示したいと考えています」と関戸氏は説明します。
コラボレーションの目標は、この 2 つを結び付けることでしたイタリアと日本の光時計は、基本距離 8700 km で隔てられています。これらの時計は、レーザー光を使用して作成された原子トラップである光格子に数百の超低温原子をロードします。時計には異なる原子粒子が使用されています。INRIM の時計にはイッテルビウムが、NICT にはストロンチウムが使用されています。どちらも、国際単位系 (SI) における秒の将来の再定義の候補です。
「今日は新世代の光学時計です2番目の定義を改訂するようにプッシュします。再定義への道は、世界規模で大陸間規模で時計を比較し、今日よりも優れたパフォーマンスを実現するという課題に直面する必要があります」と、INRIMの量子計測およびナノテクノロジーおよび研究コーディネーターの責任者であるDavidKalonicoは述べています。
クエーサーを観測することでコミュニケーションが可能数十億光年離れたところにある電波源は、太陽質量数百万の質量を持つブラックホールによって動かされていますが、非常に遠いため、空の固定点と考えることができます。望遠鏡は大気の影響を補うために、数分ごとに新しい星を目指します。 「私たちは信号を衛星からではなく、宇宙電波源から観測しました」と宇宙標準研究室の所長でNICTの研究コーディネーターである井戸哲也氏はこのプロジェクトについてコメントした。
国際的なタイミングを改善することに加えて、このようなインフラストラクチャは、基礎物理学や一般相対性理論を研究したり、地球の重力場の変動、さらには物理学の基礎となる基本定数の変動を研究したりするための新しい方法も開きます。
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