| 研究課題/領域番号 |
17K14697
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
計測工学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
矢野 雄一郎 国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所時空標準研究室, 研究員 (80781765)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | チップスケール原子時計 / 直交偏光子 / 電子デバイス・機器 / 量子光工学 |
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| 研究成果の概要 |
原子時計は電磁波と原子との相互作用を利用した超精密な周波数標準器である．近年，CPT方式の開発により，光学系のみでマイクロ波帯の原子遷移が検出できるようになり，原子時計の小型化・低消費電力化が加速している．しかし，従来のCPT方式ではSN比が低く，共鳴の検出にロックインアンプなどの高度な回路技術が不可欠であり，更なる低消費電力に向けて大きな障害となっている．本研究では，申請者が新規に提案した直交偏光子法を利用し，マイクロ波帯のCPT共鳴を高コントラストに直接出力することを検討した．また，新しいCPT共鳴の時間応答解析法を提案し，短時間で精度の高い計算ができることを示した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，チップスケール原子時計の実現を目指して，直交偏光子配置による高コントラスト化を行い，その光ビート信号の位相を取得することで，回路の簡略化と省電力化を目指した．実験結果からは，共鳴下において光ビート信号の位相回転が確認され，回路簡略化の実現可能性が示された．一方で，高コントラスト化なビート信号の取得については，受光強度不足が原因で，未だ高いSNは得られておらず更なる実験的検討が必要であることが明らかとなった．また，原子共鳴の時間応答解析において，ガラーキンスペクトル法を用いた計算方法を提案し，高い計算精度を保ちつつ計算時間を大幅に短縮することに成功した．
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