Hidetoshi Katori

Hidetoshi Katori

Państwo działania	Japonia
Data i miejsce urodzenia	27 września 1964 Tokio
Alma Mater	Uniwersytet Tokijski
Nagrody
Nagroda Asahi (2012) Nagroda Fizyki Fundamentalnej (2022)

Hidetoshi Katori (ur. 27 września 1964) – japoński fizyk, profesor Uniwersytetu Tokijskiego, badacz instytutu Riken. Specjalizuje się w konstruowaniu ultraprecyzyjnych zegarów atomowych.

W 2003 roku jako pierwszy skonstruował zegar atomowy oparty na sieci optycznej^[1]. W takich konstrukcjach zimne atomy (w pierwszym tego typu zegarze - atomy strontu schłodzone do temperatury bliskiej zera absolutnego) są rozciągane w falę laserową w postaci fali stojącej (laser tworzy „pojemnik” na atomy w postaci sieci optycznej)^[2]. Takie zegary stały się znacznie dokładniejsze niż do tej pory najdokładniejsze zegary cezowe, dzięki użyciu pierwiastków o wyższej częstotliwości przejść elektronowych^[3][4]. Za efektywność takich zegarów odpowiada opracowana przez Katoriego technika magicznej długości fali, która dostraja światło lasera sieci tak, aby zminimalizować wpływ światła na przejścia elektronowe i zwiększyć dokładność i stabilność zegarów (ograniczenie dynamicznego efektu Starka dzięki długości fali, przy której polaryzowalność stanu podstawowego i wzbudzonego są sobie równe, co nie zaburza częstotliwości przejścia zegarowego^[5]). Zegary oparte na sieci optycznej pozwalają na pomiar z dokładnością większą niż 10^-18 sekundy, co sprawia, że taki zegar średnio spóźniłby się o sekundę w ciągu 30 miliardów lat, w porównaniu do sekundy na 30 milionów lat w zegarach cezowych^[6].

Przeprowadził eksperyment, w którym umieścił jeden z zegarów atomowych na poziomie gruntu, a drugi na szycie 450-metrowej wieży Tokyo Skytree. Wyniki eksperymentu, wedle których czas na szczycie wieży płynął o 4 nanosekundy wolniej niż u jej podstawy, potwierdziły założenia ogólnej teorii względności^[7][8]. W przyszłości Katori i jego grupa planuje wykorzystanie zegarów do monitowania długotrwałego wypiętrzania się i obniżania powierzchni Ziemi^[9].

W 2012 roku otrzymał Nagrodę Asahi, a w 2022 roku wraz z Junem Ye otrzymał Nagrodę Fizyki Fundementalnej za „duży wkład w odkrycie i rozwój optycznych zegarów atomowych, które umożliwiają precyzyjne badania fundamentalnych praw natury”^[10].