光格子時計、未来を測る精密な時：その革新と社会実装への道？高精度計測技術、秒の定義を変える可能性

光格子時計の基本情報から、その技術革新、社会実装への取り組みまでを網羅的にご紹介します。

時を刻む、未来への羅針盤

光格子時計は、原子の振動を利用して時間を計測する革新的な技術です。

その精度の高さは、私たちの時間の概念を覆すほどです。

100億年に1秒の誤差「光格子時計」を発売

公開日:2025/04/03

✅ 東京大学の香取秀俊教授が考案した光格子時計は、100億年に1秒程度の誤差という高精度を誇り、小型化と自動復帰機能の実装により実用化への道を開いた。

✅ 光格子時計は、地殻変動の測定や高精度測位システムへの応用が期待されており、2030年の「秒」の定義変更において、現在のセシウム原子時計に代わる最有力候補として注目されている。

✅ 島津製作所は、小型化プロジェクトを通じて光格子時計の発売を実現し、2030年の「秒」の再定義に向けた社会実装を進め、デファクト・スタンダードを目指している。

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

光格子時計の精度と実用化への道のりは、まさに驚くべきものです。

香取教授と島津製作所の共同研究は、未来を切り開く素晴らしい一歩ですね。

2017年、東京大学の香取秀俊教授らのグループと島津製作所の共同研究が始まりました。

これは、次世代の「秒」の定義の有力候補である光格子時計の実用化を目指す壮大なプロジェクトの幕開けでした。

光格子時計は、レーザー光で作られた光格子に原子を捕獲し、原子の振動数を精密に測定することで高精度な時間計測を実現する技術です。

香取教授らは、東京スカイツリーでの一般相対性理論検証実験で光格子時計の制御システムを開発し、その基盤を築きました。

この研究は、JST未来社会創造事業の支援を受け、社会実装に向けた研究開発が加速していきました。

これは面白い！光格子時計が未来の『秒』の定義を変える可能性を秘めているとは、ビジネスチャンスの匂いがプンプンするぜ！

小型化への挑戦と革新的な技術

光格子時計は、小型化によってさらに実用性を増しています。

この技術革新は、様々な分野への応用を可能にするでしょう。

超高精度で1秒を刻む「光格子時計」を小型化、東大など 「秒」の再定義へ

✅ 東京大学の研究グループが、超高精度光格子時計の装置容量を従来の920リットルから250リットルに小型化に成功し、数年以内の商用化を目指している。

✅ 光格子時計は、レーザー光で原子を捉え、その光の周波数を用いて時間を刻む技術で、セシウム原子時計よりも100倍以上の高精度を誇り、2030年の「秒」の再定義において採用される可能性が高まっている。

✅ 小型化された光格子時計は、国際度量衡総会による「秒」の再定義において、単一イオン光時計よりも有力な候補とされており、商用化に向けて島津製作所との共同研究が進められている。

さらに読む ⇒Science Portal - 科学技術の最新情報サイト「サイエンスポータル」出典/画像元: https://scienceportal.jst.go.jp/newsflash/20241211_n01/

光格子時計の小型化は、技術的なブレークスルーですね。

従来の1/4のサイズで、100億年に1秒の誤差とは、まさに驚異的です。

研究チームは、光格子時計の小型化と堅牢化に注力し、画期的な技術を開発しました。

従来の920リットルの装置体積から、250リットルへと大幅な小型化に成功。

これは、従来の可搬型光格子時計の約1/4のサイズにあたります。

具体的には、原子の時計遷移を分光するための物理パッケージや、原子のトラップと分光を制御するためのレーザー／制御システムを小型化しました。

物理パッケージは、空間的な均一磁場を発生させるためのコイルや黒体輻射シールドを真空槽に組み込むことで小型化を実現し、レーザー／制御システムは、レーザー溶接手法による光学系の簡素化、熱的な安定化、高密度実装によって小型化を達成しました。

さらに、中空フォトニック結晶ファイバー内でストロンチウム原子の高精度分光に成功し、光格子時計の性能向上に大きく貢献しました。

これにより、100億年に1秒の誤差という高い精度を持つ光格子時計を実現しました。

こうやって技術が進化していくの、見ててワクワクするわ。小型化で、もっと色んな場所で使えるようになるってことだよね？