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534 story

世界一正確な原子時計 13

ストーリー by wakatono
是非NTPで公開を 部門より

halhal 曰く,"ZDNetの7/13付の記事によると、米商務省・標準技術局(NIST)の科学者らが,精巧なレーザー技術と水銀の単一原子を使って世界一正確な時計を開発した。「現在のセシウムベースの極超短波原子時計よりも100倍から1000倍正確」で、「航行技術また携帯電話や光ファイバーなどの通信技術の改善に役立つとされる」そう。それは何故?誰か理屈を教えてください。。。"

100倍から1000倍正確というのもそうだが、より短い時間間隔の測定が出来るようになるという方に力点が置かれているようだ。

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  • 1千兆分の1秒 (スコア:2, 参考になる)

    by kubota (64) on 2001年07月16日 15時52分 (#7433) ホームページ 日記

    1千兆分の1秒ってどれくらいの時間か、ちょっと試算。

    別の言い方では1フェムト秒。光はこの世の中で一番速いものだってことはみんな知ってると思うけど、光でさえ3x10^-7m、つまり、0.3ミクロンだけしか進めない。勘のいい人なら分かるけど、この距離ってだいたい可視光の波長といっしょくらい。ということは、この時間は、可視光が1回振動するくらいの時間ってこと。

    ちなみに人間が歩くのが時速 3.6km で秒速 1m とすると、1千兆分の1秒のあいだにだいたい 10^-15m 進む。これはちょうど原子核の大きさくらい。

    クロック 1GHz のパソコンは、この時計の100万倍遅い。(って、時計が計算するわけじゃないけど)。

    まあとにかく、すごい世界ですね。

  • by nakanot (102) on 2001年07月16日 11時56分 (#7396)

    元ネタは NIST のページ みたいですね。

    たぶんレーザー冷却を使って Hg イオンを狭い空間に閉じ込めたので、ドップラーシフトが小さくなって 正確に振動数が決まるようになったんだと思います。 金曜日に Science Express に記事が出るそうなので、 興味のある人はこっちをチェック、でせう。

  • by yt (2748) on 2001年07月16日 13時01分 (#7406)
    > 通信技術の改善に役立つとされる」そう。それは何故?
    たぶん, 通信速度をあげて行くと現在の時計の
    誤差が 1 bit 分を送信する時間より大きくなって
    しまうからじゃないでしょうか?

    # あれ?ぜんぜん違ってる? 識者求む^^;
  •  遅刻をしないために、見た目にだまされて行動しようと、時計の針を数分進めるという工夫が、さらにしにくくなっちゃいますけど、正確な時間がわかるのはいいことですね。

     より細かい時間がわかるということは、ストップウォッチなどの時間の計測でも使えるようになるのかなあ、とかとも思ったりもします。

     あまり時間を気にしないようにしていますけれど、どうしても、焦ったり、急いだりしちゃいますです。もっとゆっくり時間が流れればいいのに。
    --
    -------- SORAMINE Yukino
  • 識者かどうかはわかりませんが...

    普通、通信する時はビットのエッジで同期をとるので
    bit単位云々の話ではいわゆる時計は使ってませんよ。

    でも、通信技術の改善に役立つと...はて?
  • by Qs (1185) on 2001年07月16日 17時49分 (#7458) 日記
    正しい知識なんて持っていないのですが、こんな感じじゃないでしょうか。

    1本の光ファイバが1Gbpsの転送容量を持っているとします。しかし1Gbpsをまるまる使うユーザはいない、その代わりに100Mbpsのユーザが10人いたらそれを時間多重したら1Gbpsの容量を使い切ることができますね。

    さて、その10人ですが、おのおのに時計を持っていて、10nsごとに1bit信号を送るわけです。その時計が10ps程度の誤差を持っていたとしたら、10usごとに1000bitよりわずかに多い(または少ない)データを送ることになります。

    1Gbpsに多重する装置は、1人のデータスロットの過不足を他人のデータスロットでまかなうことはしません。そうなると、その過不足は即データエラーになります。1000bitに付き約1ビットのエラーですね。

    言いたいことは、時計の精度が向上すればそれだけエラーレートが下がるということです。

    どうでしょうか。

  • GPS衛星も原子時計を積んでいるんですよね。
    複数の点からの電波の到達時間を比べて距離を測るために、正確な時計が必要である由。
  • んー,どうなんでしょうね. 元記事のいわんとしていることは,おそらくそのような意味だと思うのですが.

    が,1 つのマスタークロックを基準として系全体を同期動作させる方式もあります.これだと,同期が取れている限りは,ビットの滑りによるエラーは原理上発生しなくなります.また,クロックのソースが単一なので,精度,というのも関係なかったりします.

    SDH とか SONET も確かこのような方式ですが,国(というか,電話会社,かな)ごとにマスタークロックを持っているので,国を跨る通信では,ビットの滑りの問題が起きるようです. といっても,現在でも数日に 1 ビットの滑りの精度はあるらしいですが.

  • なるほどぉ~
    そういう世界があるとは...速すぎて現物から同期取る
    のが難しいんでしょうか...

    にしても、その速さと距離だと「光の速度がぁ~」って
    叫んでる技術屋さんが通信関係にもいそうですね。
  • 今の「1秒」の定義自体が、セシウム原子時計を基準にしたもののはずですが。
    もっと正確に刻めるものが出てきたとなると、この時間の定義も変わるかも知れませんね。
  • いくら時間に追われてる現代とはいえ、そこまで正確な 時刻を必要としているのかなぁ~
    なんか時間に追われて過剰に反応してるとしか思えないです

    -独り言-
    なんとなくそう思ったから…半分寝ぼけてるし(^^;
    今日は4時30に寝たのになぜか6時には目がさめて、午前10時ごろと寝ぼける始末…まったくなんだかなぁ~

    --
    -------
    Tank!s
  • by yoshige (1231) on 2001年07月17日 10時32分 (#7579) ホームページ
    GPS が位置決めに使われていることはよく知られていますが,正確な時計として使われていることは案外知られていないようで.

    cdmaOne の基地局は,GPS を使って,それぞれの持つ時計を正確に同期させています.cdmaOne の通信方式はこのことを最大限に利用しており,「同期式」の別名があります.

    時計の精度は,通信速度の上限を規定する要素のひとつですから,時計の精度向上が通信速度の向上に役立つ可能性はあるでしょう.
    --
    ------
    Yoshige
  • by Ryo.F (3896) on 2001年07月18日 9時57分 (#7803) 日記
    > SDH とか SONET も確かこのような方式ですが

    私の知識では、網からクロックをもらう場合と、
    ATM 機器が自分で持っているクロックを使う場合の
    二つの設定が可能です。

    ま、特別な理由でもない限り、網からクロックを
    とる設定にするのではないかと思いますが。
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コンピュータは旧約聖書の神に似ている、規則は多く、慈悲は無い -- Joseph Campbell

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