鳥井 寿夫教授
大学院総合文化研究科 広域科学専攻
SDGs
連携提案
専門分野は原子物理学・量子光学。（１）レーザー冷却を用いた量子縮退気体の研究、特に極低温極性分子の生成および電子の電気双極子モーメント（eEDM）の探索。（２）原子コヒーレンスを用いた超狭線幅（～1mHz）レーザーの開発。（３）ホローカソード放電を用いた準安定原子のドップラーフリー分光法の開発 などの研究を行っている。
レーザー冷却に関する研究成果を応用して僅かな重力変化などの超高精度計測が可能であり、このような技術の応用可能性について企業からの提案や意見交換を歓迎する。
事業化プロポーザル
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防災システムの革新に向けたポータブル光格子時計の開発セシウム原子のマイクロ波遷移を用いる原子時計は、GPS（全地球測位システム）を支える基盤技術であり、現在の１秒の定義にも採用されている。しかしその精度は10のマイナス16乗が限界である。近年開発されたストロンチウム原子の光学遷移を用いる光格子時計の精度は10のマイナス18乗に達し、1cmの高低差に対応する一般相対論的な時間の遅れを検出できるようになった（図１）。このように重力の僅かな変化を計測できる光格子時計を利用してマグマの動きやプレートの変化などを高精度に検出すれば、火山噴火や地震発生のメカニズムに新たな知見が得られ、防災システムが革新される可能性がある。また、超高精度のカーナビによる自動運転システムなどの応用も期待できる。しかしながら、光格子時計の実験装置は大型かつ煩雑であり、複数の観測地点に配置することは現状では困難である。 この研究室は、光格子時計のポータブル化を目指しており、現在は光格子時計の前段階であるストロンチウム原子のレーザー冷却装置の小型化を進めている（図２）。ガラスセル内に生成されたストロンチウム金属膜が残留ガスを吸着するゲッター作用によって、真空ポンプなしで超高真空が得られるので、真空装置の大幅な小型化が可能であることが最近明らかになった。また、近年の青色半導体レーザーの開発によって、レーザー冷却用光源も大幅に簡素化された。最終的には、人工衛星に搭載できるサイズにまで光格子時計をポータブル化することを目指す。 -
超高性能重力測定計の開発この研究室では、光、原子両方のレーザーを駆使し量子力学の基礎に関する実験から原子レーザーの産業化に向けた実験にまで取り組んでいる。レーザーを用いて、気体原子を冷却する「レーザー冷却」により、ボース・アインシュタイン凝縮（ＢＥ凝縮）を実現することができ、高密度の干渉性原子集団が得られる。
