原子時計の仕組みについて教えて下さい

原子時計は特定の電磁波の周期（山と谷の数）を計測することで、
その回数を計測してそれを1秒に見立てるらしいですが、
例えば光であれば1秒間に800兆箇所も山と谷があると思います。
この山と谷についてどのように観測してカウントするのでしょうか？
半導体にしてもここまで素早く計算できる演算チップなど無いような気がします。
光格子時計の説明をNHKで見ていてとても気になりました。
宜しくお願い致します。

No.2 回答者： angkor_h 回答日時： 2018/10/23 22:36

原子の振動数を直接計測して利用するのではなく、

それを分周して、半導体が扱える速度にします。
例えば、Cs/Rb原子発振器の出力は、10MHzとかの電気出力です。

光子時計は原子の振動を扱うので、半導体が扱える速度ではありませんから、
その実用化が絶賛されているのでしょう。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます｡
光格子時計も原理的には普通の原子時計のようです。共鳴周波数を測定するタイプらしいです。
ただ、共鳴周波数は可視光線らしく、セシウムの共鳴周波数がマイクロ波であった時と比べると桁違いに精度が高いそうです。
確かにこれも凄いのですが、私はもっと基礎的なところで、そんな周波数の光を正確に測れる事について疑問を思っています。
光を分周についてですが、光の波長を簡単に変える方法が思いつきません。もしよろしければ補足頂ければ幸いです。

お礼日時：2018/10/24 16:10

No.1 回答者： head1192 回答日時： 2018/10/23 22:19

ちょっとすごい仕組みでした。

科学の原理をいくつも使っているような。

私に言えるのは
「振動の回数を直接測っているのではない」
ということくらいです。
（ヒマがあったらどーぞ）
https://www.tdk.co.jp/techmag/ninja/daa01133.htm

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます｡

案内頂いたHPの図2の右上に検出器がありますよね。
文章にも「マイクロ波が共鳴する周波数から「秒」を算出します。」
このようにあります。これは検出器でマイクロ波、つまり電磁波の周波数を計測しているわけですよね。
つまり、その電磁波の周波数（1秒あたりの山と谷の数が周波数に相当する）を調べるわけですが、振動の回数を計らないとすれば、どのようにしてそのマイクロ波の周波数を求めるのでしょうか？

お礼日時：2018/10/23 22:38