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光学技術：113 kmにわたって不安定性が10−19である時間と周波数の自由空間伝達
Nature 610, 7933 doi: 10.1038/s41586-022-05228-5
光時計のネットワークは、精密なナビゲーション、「秒」の基本単位を再定義する取り組み、重力の検証に応用されている。最先端の光時計の周波数不安定性は10−19のレベルに達しており、同等の性能を実現する全球規模の光ネットワークの構想には、長距離自由空間リンクにわたって同様の10−19の不安定性で時間と周波数を伝達する必要がある。しかし、高い精度で時間と周波数を自由空間伝達するこれまでの試みは、数十キロメートルを超える距離には達していない。今回我々は、113 kmの自由空間リンクを通した、オフセットが6.3 × 10−20 ± 3.4 × 10−19、不安定性が1万秒で4 × 10−9未満の、時間と周波数の伝達を報告する。この実現に不可欠な主要技術には、高出力周波数コム、高安定性かつ高効率の光トランシーバーシステム、効率的な線形光サンプリングの展開が含まれる。我々は、今回到達した安定性が89 dBまでのチャネル損失に対して維持されることを観測した。この技術は、地上での用途に直接使用できるだけでなく、今後の衛星での時間と周波数の伝達の基礎となる可能性もある。
