Die optische Gitteruhr von Shimadzu gewinnt Auszeichnungen für Exzellenz bei den Nikkei Excellent Products and Services Awards.
Die Strontium-optische Gitteruhr Aetherclock OC020 der Shimadzu Corporation, die wir nun kommerzialisiert haben, wurde bei den Nikkei Excellent Products and Services Awards 2025 mit dem Award for Excellence (Production Goods Category) ausgezeichnet.
Von links: Koji Tojo, Leiter der Abteilung für fortgeschrittene Analysen, Technologieforschungslabor; Toshiyuki Kawano, Leiter des Technologieforschungslabors; und Naoki Nishimura, Leiter der Abteilung für Geowissenschaften, Industriemaschinensparte, bei der Preisverleihung, die im Februar 2026 in Tokio stattfand.
An Award Program by Nikkei Inc. Recognizing Outstanding New Products and Services
Die Nikkei Excellent Products and Services Awards zeichnen herausragende neue Produkte und Dienstleistungen aus. Die Kandidaten werden ausschließlich von Nikkei Inc. ausgewählt, die Preisträger werden vom Auswahlkomitee der Awards finalisiert. Die Preisvergabe basiert auf einer Gesamtbewertung der Technologieentwicklung, der Kosteneffizienz, des Beitrags zum Geschäftserfolg, des Wachstumspotenzials, der Originalität sowie der Auswirkungen auf Wirtschaft und Gesellschaft. Shimadzu erhielt außerdem 2002 den Award for Excellence für das Massenspektrometer AXIMA-QIT und 2021 den Nikkei Business Daily Award für den Genanalysator AutoAmp.
Hiroshi Komiyama, Vorsitzender des Mitsubishi Research Institute und Vorsitzender des Prüfungsausschusses für die Nikkei Excellent Products and Services Awards 2025, erläuterte die Gründe für die Auszeichnung: „Wenn optische Gitteruhren in der Praxis eingesetzt werden, wird es möglich sein, Höhen mit einer Unsicherheit von nur 1 Zentimeter zu messen. Dies eröffnet ein breites Anwendungsspektrum, darunter die Erkennung von Bodenhebungen, die durch Magmaaktivität verursacht werden.“
Maintaining “One Second in Ten Billion Years” Accuracy while Achieving Miniaturization, Leading to the World’s First Commercial Model
Die Aetherclock OC020 erreicht eine 18-stellige Präzision – mehr als 100-mal genauer als die Cäsium-Atomuhr, die derzeit die Sekunde definiert – was einem Fehler von nur einer Sekunde in zehn Milliarden Jahren entspricht. Diese Technologie wurde von Professor Hidetoshi Katori von der Universität Tokio entwickelt und gilt als nobelpreiswürdig. Shimadzu begann 2017 eine gemeinsame Forschungsarbeit zur Kommerzialisierung dieser Technologie.
Als Professor Katoris Gruppe die optische Gitteruhr fertiggestellt hatte, war ein einzelnes Gerät so groß, dass es ein ganzes Labor füllte. Miniaturisierung war daher für die praktische Anwendung unerlässlich. Als ersten Schritt zur Überprüfung der allgemeinen Relativitätstheorie* durch die Installation optischer Gitteruhren im Tokyo Skytree und am Boden wurde das System 2020 auf etwa ein Zwanzigstel seiner ursprünglichen Größe bzw. ein Volumen von 920 Litern reduziert. Anschließend wurde das Design der optischen Gitteruhr grundlegend überarbeitet. Durch einen modularen Entwicklungsansatz zur Beschleunigung der Entwicklung und die Reduzierung der über 100 Steuerungselektronik-Leiterplatten auf ein Fünftel gelang es dem Team, die Größe bis 2024 auf etwa ein Viertel des ursprünglichen Volumens – 250 Liter – zu verringern. Im März 2025 wurde das Produkt schließlich als weltweit erste kommerzielle optische Gitteruhr auf den Markt gebracht.
Eine erste Einheit wurde nun beim National Institute of Information and Communications Technology (NICT) bestellt.
Die von Albert Einstein vorgeschlagene Theorie der allgemeinen Relativitätstheorie führte das Konzept der gravitativen Zeitdilatation ein – das Phänomen, dass die Zeit in größeren Höhen, also weiter vom Erdmittelpunkt entfernt, schneller vergeht. Dieser Zeitunterschied, der zuvor hauptsächlich auf kosmischen Skalen betrachtet wurde, konnte nun erfolgreich mithilfe optischer Gitteruhren zwischen dem Tokyo Skytree und dem Boden gemessen werden – ein Höhenunterschied, der als gewöhnlich einzustufen ist. Das Demonstrationsexperiment wurde von einem Team der Universität Tokio, RIKEN, der japanischen Behörde für Geoinformation, des Osaka Institute of Technology und der Shimadzu Corporation durchgeführt.
Koji Tojo, Leiter der Abteilung für fortgeschrittene Analysen im Technologieforschungslabor von Shimadzu, der die Vermarktung des Produkts leitete, äußerte seine Begeisterung und Entschlossenheit für die Zukunft:
Dank der Unterstützung der Japanischen Agentur für Wissenschaft und Technologie (JST) konnten wir unsere Forschung und Entwicklung vorantreiben. Wir freuen uns sehr, dass diese Auszeichnung die Leistungen unseres gesamten Teams und aller Unterstützer würdigt. Wir haben uns zutiefst geehrt gefühlt, die Glückwünsche von Professor Katori und Yoshihiro Oishi, Programmbeauftragter der JST, zu dieser Auszeichnung zu erhalten, und sind uns der damit verbundenen Verantwortung bewusst. Zukünftig werden wir die Präzision weiter verbessern, die Miniaturisierung vorantreiben und die Zuverlässigkeit erhöhen, damit die Technologie von einer breiten Kundengruppe eingesetzt werden kann.
Die optische Gitteruhr Aetherclock OC020 und Mitglieder des Entwicklungsteams. Hintere Reihe, von links: Kazuki Nigo, Tetsuo Furumiya, Koji Tojo, Bunta Matsuhana. Vordere Reihe, von links: Yuya Sakai, Takashi Muramatsu (beide vom Technologieforschungslabor der Shimadzu Corporation).
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