英国の量子センシング企業Aquark Technologiesは、英国海軍のHMSパシュアー艦上で、冷却原子を用いた原子時計「AQlock」の2回目の海上試験を完了しました。これは、移動中の船舶での冷却原子ベースの原子時計の初めての安定した運用に成功したもので、全地球航法衛星システム（GNSS）に依存しない自律的な位置、航法、時刻（PNT）能力の前進を示すものです。
英国海軍の破壊的能力技術室と国防科学技術研究所（Dstl）の支援を受けたこの試験では、ソレント海域での洋上条件下でのAQlockの堅牢性と運用安定性が試験されました。このシステムは、Aquark社独自の超糖蜜技術を用いてレーザー冷却された原子を捕捉し、GNSS補正なしで正確な時刻管理を維持します。この方式は長期間にわたるドリフトを低減し、衛星航法が利用できないまたは妨害される環境下での防衛、金融、通信、遠隔操作に適しています。
AQlockは、小企業研究イニシアチブ（SBRI）の下、イノベートUKの支援を受けて開発されています。そのコンパクトな設計と低消費電力要件により、将来の現場展開型量子タイミングシステムに適しています。この試験は、英国の自律的量子能力に関する国家戦略を支援し、GNSS不通環境での運用におけるAQlockの成熟度を実証しています。
背景
冷却原子とは、レーザー光の圧力を利用して原子の運動を遅らせ、極低温に冷却した状態の原子を指します。通常、原子は高速で動き回っていますが、冷却することで動きが鈍くなり、外部の擾乱を受けにくくなります。これにより、原子が持つ固有の振動数を極めて高精度で観測することが可能になり、原子時計の精度向上に寄与します。
GNSS（全地球航法衛星システム）は、地球上のどこにいても位置や時刻を知るための衛星ベースのシステムです。GPSなどがこれに含まれます。しかし、信号が弱かったり妨害を受けたりすると、位置情報や時刻の同期が困難になる場合があります。AQlockのような原子時計は、このGNSSに依存せず、内部の原子の振動を基準に時刻を維持するため、衛星信号が使えない環境でも正確な時間管理を実現します。
ドリフトとは、時計などの計測機器が経時変化により、本来の正確な時刻から徐々にずれていく現象を指します。長期間使用すると、内部の部品や環境の影響で精度が低下することがあります。AQlockの技術は、このドリフトを低減させることで、衛星補正なしでも長期間にわたって正確な時刻管理を維持することを可能にしています。
関連する記事としてSaab、Aquark Technologies、および英国海軍が世界初の量子タイミングレーダー試験を完了、【対談】量子センシング、制度は動くが数字は語らず──保留と分担、二つの見立て、【教えて先生】量子センシングとは何か～NV中心と理論予測の意味を知るもあわせてご覧ください。
2025年6月17日
