国際度量衡局と日本が光周波数標準の未来を探る共同調査に着手

光周波数標準とその重要性

最近、国際度量衡局（BIPM）、理化学研究所、そして島津製作所が、光周波数標準（OFS）に関する研究・検討を進めるための覚書を交わしました。この覚書が示すのは、国際的な時間および周波数計測における可搬型光周波数標準の役割を共同で探る枠組みを形成することです。これは、将来の「秒」の再定義を見据えた重要な第一歩となります。

光周波数標準の再定義が求められる理由

国際単位系では、「秒」の定義の精度を向上させるため、光周波数標準同士の信頼性の高い比較が不可欠です。特に、時刻・周波数に関する諮問委員会（CCTF）が提案する基準の中でも、各国の計量研究所が開発する周波数標準を相対誤差10⁻¹⁸のレベルで比較し、協定世界時（UTC）に一貫して寄与することが重要視されています。これは、実用的な可搬型光周波数標準が必要になる理由でもあり、この技術が新たな基準の確立に寄与することを目的としています。

協力体制の形成

今回の調査には、国際度量衡局、理化学研究所、島津製作所に加えて、産業技術総合研究所計量標準総合センター（NMIJ）も参画する予定です。また、他国の計量研究所や関連機関にも平等に参加が期待されるオープンな体制が構築される見込みです。これにより、さまざまな国や機関が協力し、国際的な整合性を持った光周波数標準の研究が促進されることになります。

光周波数標準の技術的検討

調印式は2026年5月12日に神奈川県川崎市で行われましたが、今後、可搬型光周波数標準の実用性評価や運用の環境面での要件などについても技術的に検討される予定です。これらの技術検討は、「秒」の再定義に向けたより広範なロードマップの一部として位置づけられています。光格子時計や単一イオン光時計といった先端技術がもたらす精度と安定性は、将来的に採用される新しい「秒」の定義に大きな影響を及ぼすことでしょう。