「1秒」の定義が変わる？…韓国が挑む「20億年で1秒も狂わない」究極の光時計（KOREA WAVE）

【05月08日 KOREA WAVE】韓国標準科学研究院（KRISS）と韓国天文研究院（KASI）は7日、2030年ごろに時間単位「秒（Second）」の再定義に寄与する目的で「SLR活用超精密光時計比較融合研究協力」のための業務協約を締結した。 メガ・ニュース（MEGA News）のパク・ヒボム記者の取材によると、KRISS量子技術研究所原子量子センシンググループのイ・ウォンギュ責任研究員は「この協約を機に、国際宇宙ステーション（ISS）の原子時計と韓国のイッテルビウム光時計を精密に比較する国際共同プロジェクトに本格的に着手する」と述べた。 イ・ウォンギュ氏は「われわれは10のマイナス18乗分の1秒の誤差（100京分の1秒）を持っているが、国際宇宙ステーション（ISS）の原子時計は10のマイナス17乗分の1秒の誤差（10京分の1秒）であるため、この基準に合わせて宇宙と地上間の時間比較が可能になるだろう」との見通しを示した。 光時計は、現在の時間単位である「秒」を定義するセシウム原子時計より100倍以上精密だ。正確性のため次世代の時間標準として注目されており、世界中の光時計の性能を比較・検証する作業が、「秒」の再定義に向けた核心課題として浮上している。 しかし、GPSなど衛星基盤方式は精密度が低く、光ファイバー網方式は大陸間接続が難しいという物理的限界により、これまで世界中の光時計間の精密比較研究には困難があった。 これを解決するため、欧州宇宙機関（ESA）は1997年、国際宇宙ステーション（ISS）に超精密原子時計アンサンブルを設置する「宇宙原子時計アンサンブル（ACES）」というプロジェクトを始めた。設置完了は28年ぶりとなる2025年4月だ。 ACESはISSに搭載された原子時計システムを活用し、アインシュタインの相対性理論を検証し、基礎物理法則を精密に試験する国際宇宙プロジェクトだ。特に、既存の衛星方式より10倍精密な10のマイナス17乗分の1秒の誤差を持っている。 これにより、技術的・地理的制約を超えて、世界中の光時計の性能を検証する最適な代案とされるということだ。 このアンサンブルとの時間比較を推進中のKRISSのイッテルビウム光時計（KRISS-Yb1）は2021年に完成し、国際原子時に参加した。20億年で1秒未満の誤差を持つ、世界で最も正確な時計だ。現在、KRISSをはじめ米国、日本、フランス、イタリアだけが保有する次世代標準時計だ。 KRISSはACESミッションのうち、レーザー基盤の時刻比較方式であるELT（ヨーロピアン・レーザー・タイミング）プロジェクトに参加する。ELTは有人宇宙船ISSにレーザーを発射して時間を測定する。そのため、宇宙飛行士の安全のためESAの承認手続きを経なければならない。 韓国は現在、ドイツに続き世界で2番目にESAの承認を取得し、ACES-ELTプロジェクトに合流した。韓国とドイツはISSの観測時間帯がずれるという地理的利点がある。 両機関は国際共同プロジェクト「ACES-ELT」に参加するため、2025年にKRISSの「イッテルビウム光時計（KRISS-Yb1）」とKASIの「世宗人工衛星レーザー追跡システム（SLR）」を専用光ファイバー網で接続した。 イ・ウォンギュ氏は「KRISSの精密時刻信号を世宗SLRに伝送し、レーザーに載せた信号を宇宙へ打ち上げ、ISSの原子時計と直接比較することが可能になった」と説明した。 今回の両機関協約の主な内容は、SLR・原子時計など両機関の主要研究装備の共同活用、ACES-ELTミッションを含むSLR基盤の光時計比較測定共同研究、研究人材交流および専門人材育成などだ。 KRISSのイ・ホソン院長は「これまで技術的限界により困難だった光時計性能の検証を、国際共同研究を通じて実施できるようになった」とし、「2030年に予定されている『秒』の再定義に主導的に寄与する基盤を整える」と明らかにした。 KASIのパク・ジャンヒョン院長は「国家戦略インフラである世宗SLRを中心に、二つの政府出捐研究機関が保有技術を活用し、融合研究に乗り出すことは非常に意義深い」とし、「国際宇宙ミッションで韓国科学技術の地位を高めていく契機になるだろう」と伝えた。 （c）KOREA WAVE/AFPBB News