26/01/25 08:52:50.43 yqkWms3j.net
光子は物理学で「禁じられた粒子」だった可能性がある
公開日2025.05.13 17:00:04 TUESDAY
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アメリカのスタンフォード大学が運営するSLAC国立加速器研究所(SLAC)で行われた研究によって、「光子の状態が2通りしかない」という従来の常識を覆し、実は無数に存在することを証明する方法が開発されました。
研究では、もし光子の自転（スピン）状態が無数にあるとしたら、現代の物理学の基礎となる標準模型では禁じられた「光のあり得ない動き」がみられるとの理論が示されています。
これまで光子は「右か左にしか回転しない、偏光が二択」という“常識”のもとで研究されてきましたが、無数の回転モードを持つとわかれば、光の振る舞いを支える根本的な法則そのものを見直し、より上位の理論へ拡張する必要が出てくるでしょう。
そして電磁気力や量子情報の基盤となる理論、さらには重力を扱う理論まで、すべてがある意味で「近似にすぎなかった」という事実を突きつけられる可能性もあります。
新たに解き放たれる無限の偏光状態は、通信や計測の技術革新をも促し、これまで想像もしなかった光の応用を切り拓く可能性を秘めています。
研究者たちは、そんな新理論を実証するためにどんな方法を思いついたのでしょうか？
結論から言えば、それは「たった1個の水素原子」を観察する非常にスマートな方法でした。
研究内容の詳細は2025年5月6日に『arXiv』にて発表されました。
元論文Probing “Continuous Spin” QED with Rare Atomic Transitions
24:名無しのひみつ
26/01/25 08:53:35.91 yqkWms3j.net
「暗黒光子」理論が二重スリット実験に新解釈を提示
公開日2025.04.30 18:00:50 WEDNESDAY
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有名な二重スリット実験でスクリーン上に現れる明暗のしま模様（干渉縞）は、これまで「光が波として互いに打ち消しあう現象」だと教科書で説明されてきました。
しかしドイツのETHチューリッヒ、テュービンゲン大学、マックスプランク量子光学研究所、そしてブラジルのサンカルロス連邦大学（UFSCar）からなる国際研究チームによって行われた研究によって、二重スリット実験のしま模様が、フォトンという粒子が取りうる二つの量子状態―検出できる“ブライト状態”と検出できない“ダーク状態”―の巧みな切り替えだけで描ける可能性が示されました。
言い換えれば、「光が波だから生じる」と思われていた縞模様を、光の波動性に頼らず粒子としての性質だけで再現できる可能性が示されたのです。
この大胆な再解釈は、量子力学の難問「波と粒子の二重性」に新たな光を当てるものとして注目されています。
研究内容の詳細は2025年4月3日に『Physical Review Letters』にて発表されました。
元論文Bright and Dark States of Light: The Quantum Origin of Classical Interference
25:名無しのひみつ
26/01/25 08:54:49.81 yqkWms3j.net
「暗黒光子」理論が二重スリット実験に新解釈を提示
公開日2025.04.30 18:00:50 WEDNESDAY
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有名な二重スリット実験でスクリーン上に現れる明暗のしま模様（干渉縞）は、これまで「光が波として互いに打ち消しあう現象」だと教科書で説明されてきました。
しかしドイツのETHチューリッヒ、テュービンゲン大学、マックスプランク量子光学研究所、そしてブラジルのサンカルロス連邦大学（UFSCar）からなる国際研究チームによって行われた研究によって、二重スリット実験のしま模様が、フォトンという粒子が取りうる二つの量子状態―検出できる“ブライト状態”と検出できない“ダーク状態”―の巧みな切り替えだけで描ける可能性が示されました。
言い換えれば、「光が波だから生じる」と思われていた縞模様を、光の波動性に頼らず粒子としての性質だけで再現できる可能性が示されたのです。
この大胆な再解釈は、量子力学の難問「波と粒子の二重性」に新たな光を当てるものとして注目されています。
研究内容の詳細は2025年4月3日に『Physical Review Letters』にて発表されました。
元論文Bright and Dark States of Light: The Quantum Origin of Classical Interference URLﾘﾝｸ(nazology.kusuguru.co.jp)
26:名無しのひみつ
26/01/25 08:55:21.46 yqkWms3j.net
時間を操作して光子を正面衝突させることに成功！
公開日2023.09.09 00:00:00 SATURDAY
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量子の世界では時間も自由になるようです。
米国のニューヨーク市立大学（CUNY）で行われた研究では、時間を操作することで光子を正面衝突させることに成功しました。
質量をもたない光子（電磁波）は通常ならば衝突せずお互いに通り抜けてしまいます。
しかしこの研究では時間的界面を人工的に生成する時間反射技術が使われており、時間反射した光子を別の光子と正面衝突させて、くっつけたり反発して逆方向に弾き飛ばすことにも成功したという。
研究者たちは、ボール同士の衝突が空間的に起こる一方で、光子と光子の衝突は時間的な側面で発生すると述べています。
光と光が衝突するとき、いったい何が起こるのでしょうか？
研究内容の詳細は2023年8月14日に『Nature Physics』にて掲載されました。
参考文献No longer ships passing in the night: these electromagnetic waves had head-on collisions
27:名無しのひみつ
26/01/25 08:56:35.44 yqkWms3j.net
電子ではなく光子を使う「光コンピュータ」を実現可能にする技術が登場！”光子機器”の開発へ前進か
公開日2020.09.25 17:00:25 FRIDAY
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未来のコンピューター回路は電子ではなく光子が走っている可能性が濃厚になってきました。
9月23日に『Nature』に掲載された論文によれば、電子の代わりに光子を使う光コンピュータ実現にとって最も困難だった過程が突破され、開発が一気に現実味のあるものになったようです。
回路のなかを光子が走るとは一体どういうことなのでしょうか？
参考文献sciencedaily
28:名無しのひみつ
26/01/25 08:59:23.68 yqkWms3j.net
熱いシュレーディンガーの猫を作ることに成功
公開日2025.04.07 18:00:04 MONDAY
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量子力学の世界にたびたび登場する「シュレディンガーの猫」は、“生きている”とも“死んでいる”とも言えない不思議な重ね合わせ状態として知られています。
ところがオーストリアのインスブルック大学（UIBK）で行われた研究によって、その猫が「熱」を帯びた状態にまで広がりを見せるという驚くべき結果が報告されました。
これまで、量子干渉を観測するには徹底した冷却で不純物を減らすことが必須とされてきましたが、実験装置を極低温に維持したまま外部から雑音を注入し、見かけ上“熱い”混合状態を作り出すことでシュレディンガーの猫を生成できる可能性が示されたのです。
一体、どうやって熱いシュレーディンガーの猫をつくり出したのでしょうか。
研究内容の詳細は『Science Advances』にて発表されました。
元論文Hot Schrödinger cat states
29:名無しのひみつ
26/01/25 08:59:58.95 yqkWms3j.net
1マイクログラムの目視可能サイズで「シュレーディンガーの猫」の類似実験に成功！
公開日2023.04.18 18:00:24 TUESDAY
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2023年版「シュレーディンガーの猫」です。
スイス連邦工科大学（ETH Zurich）で行われた研究によって、肉眼でギリギリみえる1マイクログラムのサファイア結晶をシュレーディンガーの猫に期待されていた「量子的な重ね合わせ状態」にすることに成功しました。
これまで量子的な重ね合わせが確認されてきたのは、主に目に見えない小さな世界の物体であり、既存の重ね合わせの最大記録も原子2000個ほどにすぎませんでした。
しかし新たな実験で重ね合わせにされた「1マイクログラムのサファイア結晶」には1京個もの原子が含まれており、肉眼でも認識できるレベルに達しています。
研究者たちは実験手法を改良することで、量子的重ね合わせが達成できる限界値を探ることが可能になると述べています。
ミクロな世界を支配する量子力学は、マクロな世界で通用しなくなる限界値のようなものがあるのでしょうか？
そしてもしある場合、その限界値はいったいどんな法則で定められているのでしょうか？
研究内容の詳細は2023年3月29日に『Physical Review Letters』に掲載されました。
参考文献Challenging quantum mechanics with a crystal
30:名無しのひみつ
26/01/25 09:00:56.62 yqkWms3j.net
>>1を利用すれば>>28-29の実験を安定して再現できるのではないのか
31:名無しのひみつ
26/01/25 19:17:48.42 Y4tT/VYm.net
>>15
プーチンに当ててガイコツに変えて欲しい
32:名無しのひみつ
26/01/26 05:32:10.47 yZMaxTu1.net
実際に金を錬成できたらその時に言って
33:名無しのひみつ
26/01/26 05:38:57.86 LptjSDXu.net
>>9
光子以外にも、
結晶の振動によるフォノン（音響の量子）や、
自由電子の集合振動であるプラズモン、スピンの集団挙動であるマグノンといった他のボソン系の揺らぎを利用しても同様の効果が得られるだろうと述べています。
34:名無しのひみつ
26/01/26 05:39:39.72 LptjSDXu.net
>>33
音で量子コンピューターを作成できるという意味mになっている
35:名無しのひみつ
26/01/26 05:44:46.58 LptjSDXu.net
>>33
音を「量子的重ね合わせ」にすることに成功！「聞こえる＋聞こえない」の不思議
公開日2023.06.23 18:00:15 FRIDAY
URLﾘﾝｸ(nazology.kusuguru.co.jp)
量子の世界では音も奇妙になるようです。
米国のシカゴ大学（UChi）で行われた研究により、音の最小単位であるフォノン（音子）を量子的な重ね合わせにすることに成功しました。
重ね合わせ状態になった1個のフォノンは2つの場所に同時に存在するようになり、観測されるまでどのマイク（収音器）に辿り着くかわかりません。
音が「聞こえる状態」と「聞こえてない状態」が重なり合う不思議な世界では何が起こるのでしょうか？
今回はまず光子を例にとって量子現象を説明しつつ、フォノンにも同じ量子的振る舞いが起こる様子を紹介していきたいと思います。
研究内容の詳細は2023年6月8日に『Science』にて掲載されました。
参考文献Pritzker Molecular Engineering researchers “split” phonons – or sound – in step toward new type of quantum computer
36:名無しのひみつ
26/01/26 05:47:29.65 LptjSDXu.net
>>34を利用すれば安全で常温で核融合炉が完成するのではないのか
発電機が破損しても爆発することは無いのか
37:名無しのひみつ
26/01/26 05:48:24.30 LptjSDXu.net
>>1
光を音に変換できる
音を光に変換できる
こういうことも可能なのか
38:名無しのひみつ
26/01/26 09:04:30.72 si9PMf9i.net
>>32
君には永遠に関係ない
39:名無しのひみつ
26/01/26 09:05:36.06 si9PMf9i.net
>>35
量子コンピュータとは全く関係ないぞ
40:名無しのひみつ
26/01/26 22:55:12.49 JL1SjfMV.net
励起光の原理とは違うんか
41:名無しのひみつ
26/01/27 07:45:50.33 F3woPmKj.net
>>26
2本のレーザー光を直交させると45度方向にも光が出てくるのか？
42:名無しのひみつ
26/01/27 10:12:45.44 x6Yngurw.net
沖縄科学技術大学院大学院の貢献って金？
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