光格子時計とは？秒の定義を変える超精密時間計測技術の可能性とは？300億年に1秒の誤差！光格子時計が拓く未来

小型化と社会実装：光格子時計の未来

小型化と社会実装の実現は、光格子時計の未来を大きく左右します。

その詳細を見ていきましょう。

億年に秒の誤差「光格子時計」を発売

公開日:2025/04/03

✅ 光格子時計は、100億年に1秒の誤差という高い精度を持ち、アインシュタインの相対性理論の検証や、地殻変動の測定、高精度測位システムへの応用が期待されています。

✅ 実用化の鍵は小型化であり、島津製作所が中心となり、東京大学などの研究機関と連携して開発が進められ、容積を大幅に削減し、自動復帰機能も搭載されて、2024年に小型化に成功し、発売に至りました。

✅ 2030年には秒の定義が変わる可能性があり、光格子時計がその最有力候補となっており、島津製作所はデファクト・スタンダードを目指し、社会実装を進めています。

さらに読む ⇒島津製作所出典/画像元: https://www.shimadzu.co.jp/today/20250403-1.html

小型化によって、光格子時計の利用範囲が格段に広がりますね。

地震や火山活動の監視に役立つというのは、国民の安全にも貢献しますね。

東京大学の香取秀俊教授らは、装置容量250リットルの小型・堅牢な超高精度光格子時計の開発に成功しました。

この小型化により、光格子時計は様々な研究現場や応用分野での利用が期待されています。

島津製作所は、18桁精度（100億年に1秒の誤差）を実現する世界初の小型化光格子時計「AetherclockOC020」の受注を開始し、2025年3月5日には発売を開始しました。

これにより、光格子時計は、地震や火山活動の監視といった自然災害の予測、地盤の微細な変動を検知する「相対論的センシング」技術への応用も期待されています。

また、Web3/AI領域に特化した転職エージェント「PlusWeb3Agent」が、最先端のテクノロジー領域で働きたい人材と優良企業のマッチングを支援しており、光格子時計に関連する分野での革新も期待されています。

あら、小型化ってすごいわね！私たちの暮らしにも役立つようになるってこと？地震とかの災害に強くなるのは良いことよね！

精密時間計測の可能性：応用分野の拡大

光格子時計の応用分野は多岐に渡り、その可能性は無限大です。

具体的な応用例を見ていきましょう。

重力ポテンシャルセンシング網に向けた光格子時計ネットワーク技術

✅ 光格子時計は、セシウム原子時計よりも桁違いに高い周波数精度を持ち、1cm程度の高度差を区別できる重力ポテンシャルの量子センシングを可能にする。

✅ 複数の光格子時計を光ファイバで接続するネットワークを構築することで、高精度な水準点測量や地殻変動の監視といった新たなインフラへの応用が期待されている。

✅ 本稿では、光格子時計の要素技術と、首都圏エリアで構築された超高精度光周波数基準伝送ファイバリンクおよび伝送精度評価実験について解説する。

さらに読む ⇒技術ジャーナル出典/画像元: https://journal.ntt.co.jp/article/21619

高精度な時間計測技術は、防災や通信インフラなど、社会基盤を支える重要な技術ですね。

今後の発展に期待が膨らみます。

光格子時計の高精度な時間計測技術は、防災・減災対策、通信インフラなど幅広い分野での活用が期待されています。

特に、地上数センチメートルの標高差で時間の遅れを観測できる「相対論的センシング」技術は、プレート運動や地殻変動の監視、標高差計測への応用が可能であり、資源探査にも貢献する可能性があります。

さらに、高精度な時間基準として利用することで、5Gや衛星測位などナノ秒単位の時刻精度が求められる分野での精度向上も見込まれます。

光格子時計の技術革新は、科学研究だけでなく、社会インフラにも大きな影響を与えるでしょう。

なるほど、相対論的センシングってやつは、資源探査にも使えるのか！これは、まさに未来のビジネスチャンス！ミリオネアとしては、この技術に投資しない手はないな！

未来への展望：秒の再定義と次世代技術

秒の再定義は、光格子時計の発展における重要なマイルストーンです。

その詳細を見ていきましょう。

の光格子時計，秒の再定義に向け最高精度実証

✅ 情報通信研究機構(NICT)は、ストロンチウム光格子時計を用いて、協定世界時(UTC)の1秒の長さをより正確に評価できることを実証しました。

✅ 光時計は、秒の再定義に向けたUTCの歩度校正において、セシウム一次周波数標準に代わる役割を担うことが期待されており、NICT-Sr1は世界で2例目となる二次周波数標準として無遅延校正に貢献しました。

✅ NICT-Sr1は、歴代最小の計測不確かさでUTCの歩度を校正し、「秒」が光学遷移に再定義された場合、光時計によるUTCの校正精度が現行の精度を上回ることを実証し、秒の再定義実現に貢献しています。

さらに読む ⇒　オプトロニクスオンライン｜の即時性を活かして光技術に限らず，光技術の応用が盛んな医療バイオ分野，宇宙天文分野，またその他の競合関連分野を含め，広範囲に取り上げます。毎日更新します。出典/画像元: https://optronics-media.com/news/20220427/77079/

光格子時計は、秒の再定義に貢献するだけでなく、様々な分野での活用が期待されています。

今後の技術革新に目が離せませんね。

光格子時計は、秒の再定義に向けた重要な一歩であり、その性能はセシウム原子時計を凌駕し、2億年に1秒程度の誤差という驚異的な精度を実現すると見込まれています。

NICTでは、遠隔地にある光時計との比較を様々な方法で実施し、どこでも同じ測定結果が得られることを検証しています。

光格子時計は、GNSSに用いられる原子時計の精度を1000倍以上改善する可能性も秘めており、超高精度クラウド・クロック環境の構築、通信の高速・大容量化、位置情報サービスの高度化に貢献することが期待されています。

研究者たちは、光格子時計のさらなる小型化・堅牢化を進め、社会基盤への実装を目指しています。

秒の定義が変わるって、すごい話だね！原子時計が、そんなにスゴイ進化を遂げてるなんて、知らなかったわ！

今回は、光格子時計の驚くべき性能と、その未来への可能性についてご紹介しました。

技術の発展は、私たちの生活を豊かにする力になりますね。