9000キロ離れた光時計が625兆分の1の精度で一致 NICTが新手法で確認、「秒」再定義に一歩

9000キロ離れた日本とドイツの光時計を通信衛星を介した手法で比較し、625兆分の1の精度で一致していることを確認したとNICTが発表した。

[ITmedia]

通信衛星を介した双方向時刻比較法

　独立行政法人・情報通信研究機構（NICT）は5月27日、通信衛星を活用した新手法により、9000キロ離れた日本とドイツの光時計が625兆分の1の精度で一致していることを確認したと発表した。今後、光時計で「秒」が再定義されれば、光時計による時刻を国際標準として国際間で維持するために有効な手法として期待できるという。

　現在の1秒は、セシウム原子が共鳴する約9.2GHzのマイクロ波遷移の周波数によって定義されており、NICTが生成する日本標準時もセシウム原子時計を利用している。一方、レーザー光の数100THzという高い振動数により新しい時間の基準を作ることが可能となり、光格子時計などの光時計による秒の再定義が議論されつつあるという。

　ただ、光時計を国際標準として運用するには、国際的に同じ長さの1秒が生成されていることを高精度で定常的に確認する必要がある。日本発の方式であるストロンチウム光格子時計は日米仏独の4カ国で動作しているが、本当に同じ長さで時を刻んでいるのか確認する手段が必要。これまで大陸間では、現行のセシウム標準を使用していることもあり、精度は300兆分の1程度と、秒の再定義には不十分だったという。

　新たに開発した方法では、通信衛星を介して相互にタイムスタンプ付き信号を送り合うことで時刻を比較する方法を高精度化。数十回程度の測定を重ね、その平均値を取ると、625兆分の1の精度で一致していることを確認でき、「周波数標準としての普遍性を証明した」という。