世界の「1秒」63年ぶり改定へ、島津製作所の光格子時計活用国際機関と提携

島津製作所と理化学研究所（理研）は5月12日、時間や距離の単位を管理する国際度量衡局（BIPM）と、超高精度の「光格子時計」の実証で協力するための覚書を交わしました。63年ぶりの改定として2030年に予定される世界の「1秒」の長さの基準変更に向け、日本発の技術が有用かを共同で検証します。

神奈川県川崎市で行われた調印式には、島津製作所の山本靖則社長、理化学研究所の五神真理事長、国際度量衡局のアネット・クー局長、光格子時計を発明した東京大学教授で理研の香取秀俊チームディレクターらが参加しました。クー局長は「秒の再定義に向けたロードマップでは、世界の様々な研究所や都市、国の光標準時計を比較する手段が非常に重要だ」と今後の検証活動への期待を示しました。また、島津製作所の山本靖則社長は「新たな国際協力態勢がつくられ、科学技術がさらなる高みに向かう一助になればうれしい」と語りました。

現在、「1秒」の定義は1967年から「セシウム原子時計」が基準とされています。しかし、香取秀俊教授が考案した光格子時計は、その100倍以上の正確さを誇り、100億年で1秒の誤差しか生じません。2025年に島津製作所が世界初となる製品化に成功し、香取秀俊教授はノーベル物理学賞の有力候補とされています。

国際度量衡局は今後、この商用機を各国の研究機関に持ち込み、同じ条件で時間を計る研究を実施します。香取秀俊教授は会見で「時間の比較ツールを提供することで、再定義への道のりが少しでも早まればうれしい」と期待を込めました。2026年10月にフランスの国際度量衡総会で最終候補が選ばれ、2030年に新定義が決まる見通しです。この検証には産業技術総合研究所なども関与し、他国の研究機関も参加できるオープンな国際協力体制で推進されます。

1秒の再定義がもたらす未来と今後の展望

光格子時計は、レーザー光で作った「光格子」という枠にストロンチウム原子を一つずつ閉じ込め、1秒間に429兆回という極めて細かい光の振動を目盛りにすることで、超高精度を実現しています。多数の原子を同時に計測する仕組みにより誤差を減らし、高い安定性を保っているのが特長です。島津製作所が開発した製品は小型で持ち運びしやすいため、欧米で研究が進む「単一イオン光時計」など、各国の研究機関間で時計を厳密に比較検討する際に大いに役立ちます。

「1秒」がより正確に定義されれば、物理学や天文学の精緻な実験が可能になるだけでなく、社会のインフラにも多大な恩恵をもたらします。例えば、通信ネットワーク内で時刻のずれが生じにくくなり、次世代通信の遅延低減や効率化が実現します。また、自動売買などの金融取引における高速化や、システムの信頼性向上にも貢献すると期待されています。島津製作所は「秒の再定義」を通じて自社のレーザー制御技術を世界に訴求するとともに、時計の普及や、数十年間は定義が維持されることを見越した製品の保守運用を新たなビジネスチャンスと捉えています。