由 RIKEN 研究员 Hidetoshi Katori（东京大学研究生院教授）领导的研究小组开发了由于“光晶格时钟”中的光晶格激光器引起的共振频率偏移（光偏移）使用锶 (Sr) 原子。我们推导出最小化光学晶格的“有效魔法条件”。
目前的“秒”由“铯原子钟”定义，它以铯原子共振的微波频率为基础，精度为16位（6000万年偏差1秒）。另一方面，香取研究员设计了一种“光晶格钟”，它将原子包围在一个称为光晶格的区域中，该区域是由干涉激光产生的，并将原子吸收的光的共振频率用作参考。团队已经实现了 18 位精度。
在传统的光学晶格时钟中，在忽略光学晶格和原子之间的高阶相互作用（例如电四极子/磁偶极子和超极相互作用）的近似值下使用称为“魔频”的特定频率。光学晶格由上面的激光，并且光移设置为零。但是，要想步入18位以上的精度范围，就必须要有降低光位移的“有效魔法条件”，包括高阶效应，而不是“魔法频率”。
因此，这一次，研究团队精确控制了光晶格中Sr原子的振动量子态和光晶格激光的强度和频率，精确评估了光晶格的光位移，包括高阶效应。结果，我们成功地高精度测量了迄今为止在实验中未观察到的高阶偏振效应，并基于该数据以 19 位精度（3000 秒偏差）测量了光位移的影响。 1亿年）。）已经确定，这是降低光栅激光强度和频率的有效魔法条件。
这一成果是朝着实现19位精度的光学点阵时钟迈出的重要一步，可以成为重新定义秒的巨大推动力。
