日本国家计量研究所 (NMIJ) 国家先进产业科学研究所
日本产业技术研究院（AIST）已成功开发出“原子喷泉初级频率标准（JF-1）”，这是世界上最精确的原子钟之一。在传统方法中，使用加热的铯原子来观察微波跃迁。相比之下，原子喷泉方法使用超冷原子，其运动通过激光冷却技术被抑制。原子喷泉通过增加原子与微波之间的相互作用时间显着提高了测量分辨率，并通过减少包括相对论效应在内的许多位移来显着提高了测量精度。与传统方法相比，精度提高了一个数量级以上。经实验证实，与秒定义的相对差异在14×10以内
-15，精度小于每两千万年一秒。今后，通过使用该原子钟定期监测国际标准时间协调世界时（UTC）的进展，AIST将为国际社会在科学技术领域做出贡献。此外，该时钟可用于包括基础研究在内的广泛领域，作为准确时间或频率的来源。
* AIST在日本首先开始原子钟的研究，并开发了四种主要频率标准模型，旨在监测UTC的进展。此次，产业技术研究院成功开发出日本首个“原子喷泉一次频率标准（JF-1）”。详细研究证实，与秒定义的相对差异为 14 × 10-15或更小（每两千万年一秒或更短），这意味着精度比传统方法提高了大约二十倍。
传统方法使用烘箱产生的热原子并控制微波频率，使其与铯原子的特定频率（即秒的定义）一致。另一方面，新采用的原子喷泉法使用利用激光辐射压冷却至绝对零度左右的原子，并具有以下优点。
- 铯原子与微波的相互作用时间增加。
→ 测量分辨率提高。 （测量到的数字比以往任何时候都低。）
- 相对论效应几乎被消除。
→ 精度提高。 （“秒的定义”可以更准确地实现。）
为了实现这些优点，有必要开发捕获、冷却和发射原子的技术以及超高真空技术。
* 通过运行“原子喷泉初级频率标准（JF-1）”预计将提高 UTC 的准确性。未来，AIST不仅要通过定期监测UTC来为国际社会在科学技术领域做出贡献，而且还将扩大其作为包括卫星定位技术在内的精确时间和频率来源的应用。