由 RIKEN 研究員（東京大學工程研究生院教授）Hidetoshi Katori 領導的一個研究小組開發了一種由“光學晶格時鐘”中的光學晶格激光器引起的共振頻率偏移（光學偏移）。使用鍶 (Sr) 原子。我們推導出最小化光學晶格的“有效魔法條件”。
當前的“秒”是由“銫原子鐘”定義的，它以銫原子共振的微波頻率為基準，精度為16位（6000萬年偏差1秒）。另一方面，香取研究員設計了一種“光學晶格時鐘”，它將原子包圍在由干涉激光產生的稱為光學晶格的區域中，並使用原子吸收的光的共振頻率作為參考。團隊已經實現了 18 位的準確度。
在傳統的光學晶格時鐘中，在忽略光學晶格和原子之間的高階相互作用（例如電四極/磁偶極和超極相互作用）的近似下使用稱為“魔頻”的特定頻率。創建光學晶格用上述的激光，將光偏移設置為零。但是，為了跨入超過 18 位的精度範圍，就必須擁有減少光學偏移的“有效魔法條件”，包括高階效應，而不是“魔法頻率”。
因此，本次研究團隊精確控制了光晶格中鍶原子的振動量子態以及光晶格激光的強度和頻率，並精確評估了光晶格的光學位移，包括高階效應。結果，我們成功地高精度測量了迄今為止通過實驗觀察到的高階偏振效應，並根據該數據，以 19 位精度（3000 秒偏差）測量了光學偏移的影響1億年）。）已經確定，這是降低光晶格激光強度和頻率的有效魔法條件。
這一成果是朝著實現19位精度光學晶格時鐘邁出的重要一步，可以成為重新定義秒的巨大推動力。
