原子の量子現象を利用すると想像もつかない高精度な測定が可能になります。その応用の1つ、原子と電磁波との相互作用を動作原理とする原子時計では、GPSなど実生活と関係する分野にもその精度の高さが活用されています。我々は高精度化をさらに追求し、宇宙の寿命ほどの時間がたってようやく1秒狂うようなレベルの原子時計をレーザー光を使って実現しようと研究しています。さらに、その安定なレーザー周波数を基準として、その精度を保った別の波長のレーザー光やマイクロ波を自在に発生させる, 光周波数シンセサイザの研究を行っています。
また、本物の原子ではなく人工的に作られた構造体によって電磁波を制御することができます。このような、人工的な構造体の集合をメタマテリアルと呼びます。媒質の境界で電磁波が「く」の字に屈折する負屈折などは、メタマテリアルによって始めて実現されました。また、メタマテリアルは構造の大きさを変えるだけですべての波長で動作させることができます。本研究室では、メタマテリアルを用いた新現象の探求と、マイクロ波領域あるいはテラヘルツ領域での実証実験を行っています。
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