Laser Focus World JAPAN　レーザーフォーカスワールドジャパン

May 14, 2013, Glasgow/London--ストラスクライド大学(University of Strathclyde)の研究グループは、ポータブルな超高精度クロックと量子センサを開発した。デバイスは、量子技術と量子情報処理のために超低温原子を生成する。
開発された技術は従来のセットアップと比べると遙かにコンパクトであるが、それでも低温であり、ポータブルデバイスとして使用し、多くの原子を捕まえることができる。研究グループは、半導体チップ面にパタンを形成して回折格子を作成し、レーザを多数のビームに分けて原子を冷却する。
原子時計を含め、最高精度の計測機器の多くは、個々の量子状態間で原子がどのように移動するかを観察することで動作する。最高精度は長い観測時間によって得られ、大きな容器に用意された速度の遅い超低温原子を使うことがよくある。
ポータブルクロック、磁気探知器、加速度計の用途は幅広く、地球上や宇宙でのナビゲーション、通信、地質学的調査、医療イメージングなどで使われる。
ストラスクライドの物理学部講師、Dr. Aidan Arnoldは、「原子の移転観測が長ければ長いほど計測精度はますます高くなる。ドップラー効果を使ってレーザ光を原子に照射し原子の速度を落とすことができる。極めて小さなデバイスでこれを行った」とコメントしている。
また、インペリアル・カレッジ・ロンドン、低温物質研究センタのEd Hinds教授は、「この微細加工の回折格子によって、原子をトラップして冷却するための完璧なレーザビームが造られる」と説明している。
国立物理学研究所主席サイエンティスト、Dr. Alastair Sinclairは「このようなグレーティングを用いた原子センサの微細化の、計測学や高精度計測への寄与は重要である」と話している。
(詳細は、Nature Nanotechnology誌)