イェ・ジュン(Jun Ye):150億年でも1秒も狂わない時計
コロラド州ボルダーの研究室のどこかで、数千個のストロンチウム原子がレーザー光の格子に浮かび、そのひとつひとつが毎秒数百兆回、時を刻んでいる。彼らが作る時計は驚くほど安定していて、動かし続けても、およそ150億年、つまり宇宙の年齢ほどの間、1秒も進まず1秒も遅れないという。この時計をつくった男、イェ・ジュン(Jun Ye)は上海に生まれ、幼少期の多くを祖母のもとで過ごし、2026年10月1日、物理学部門のウルフ賞受賞者となった。
上海、1967年
イェ・ジュンは1967年、上海に生まれた。父は海軍の将校、母は環境科学者で、子ども時代の多くを祖母とともに過ごした。1989年に上海交通大学で物理学の学士号を取得し、その後太平洋を渡ってニューメキシコ大学へ。マーラン・スカリー(Marlan Scully)のもとで、1991年に理論量子光学の修士課程を修めた。
廊下の先のノーベル賞学者
博士課程のためコロラド大学ボルダー校に移り、1997年にジョン・L・ホール(John L. Hall)の指導で修了した。ホールはレーザーの精密制御と周波数コムの研究で、2005年のノーベル物理学賞を共同受賞することになる人物だ。カリフォルニア工科大学でジェフ・キンブル(Jeff Kimble)のもとミリカン・フェローを務めたのち、イェは1999年にボルダーへ戻り、コロラド大学と米国国立標準技術研究所の共同研究機関であるJILAに加わり、2001年に正式なフェローとなった。以来、ずっとそこにいる。
原子に時を刻むことを教える
原子時計は、原子の振動を数える。周波数が高く、原子が静かであるほど、刻みは細かくなる。イェはストロンチウム原子を絶対零度近くまで冷やし、定在するレーザー光の格子である光格子に閉じ込める。原子はほとんど動かないため、レーザーはその極めて安定した振動を長時間探ることができ、その振動が時計の拍動になる。2018年、彼の3次元量子気体時計は、約6時間にわたり10京の1000倍分の2.5(1000京分の2.5)という分数精度に達した。2022年には研究グループがこの時計を使い、わずか1ミリの高さの試料でアインシュタイン(Einstein)の重力赤方偏移を測定し、時間が上よりも下でほんのわずかに遅く流れる様子をとらえた。
こうした時計は珍品ではない。衛星航法や通信を精密にし、重力や磁場のごく小さな変化を感知し、自然定数が本当に一定なのかを検証する。彼は周波数コムや量子情報にも取り組んでいる。
栄誉
イェは2007年に原子・分子・光物理学のI・I・ラビ賞、2011年に米国科学アカデミー会員への選出、2015年に大統領功労賞(Presidential Rank Award)、2019年にノーマン・F・ラムゼー賞、基礎物理学ブレークスルー賞(2021年発表、片山英俊(Hidetoshi Katori)氏と共同受賞)、2022年にニールス・ボーア研究所の名誉メダルを受けた。2018年にはNetflixのドキュメンタリー『The Most Unknown』に出演した。米国国立標準技術研究所では、商務省ゴールドメダルを5つ保持している。
なぜイェ・ジュンは天才と呼ばれるのか
イェは、静かでほとんど不可能に近い学問を、研究室で時空の形を測る道具へと変えた。たいていの科学者は新しい現象を追うが、イェはより小さな誤差棒を、何度も何度も追い続け、ついには誤差棒そのものが発見になった。彼の時計はただ時刻を告げるのではない。誰も到達できないと思っていた精度で、宇宙がどのように時を刻んでいるのかを教えてくれるのだ。
