日本が1時間以上の光を捕獲できる量子ガラスを開発

自然・科学(化学)

ソース:https://x.com/YujunWale/status/1930458065482199179

日本の物理学者は、光子学の限界を突破する革命的な量子ガラスを開発しました。このガラスは、光束を結晶体内において3,600秒以上保持する能力を有しています。この成果は、光学物理学でこれまでに見られたものとは全く異なります。科学者は初めて、光のように速く、捉えがたいものを、量子工学材料のみを使用して、凍結状態に固定し、動かないまま歪みなく保持することに成功しました。東京大学量子物質部門が主導したこの研究では、光子結晶に埋め込まれた超冷原子格子を作成し、光子が「電磁誘導透明度(EIT)」と呼ばれるプロセスで閉じ込められます。その機能は光ベースのメモリドライブのようなもので、光子が入り、情報を保存する際に一時停止し、その後完全な状態で解放されます。これまで、世界中のどの研究室でも最良の結果は数ミリ秒の光子を保存するに留まっていました。現在、日本はこれを1時間にまで延長しました。その影響は深遠です。この材料は、光にエンコードされた量子情報を劣化させずに保存できるため、科学者たちはこれを「量子計算用の最初の信頼できる光学RAM」と呼んでいます。実際、光(およびその中に埋め込まれた量子データ)を停止、保存、回復することができ、腐敗しません。量子もつれ状態、スピン極化、波の位相パターンは、測定可能な劣化なしに保持されます。この技術は単なるストレージではありません。これは、光子が破れない高速データキャリアとして機能し、遅延、バッファリング、またはデータ損失のない未来の通信ネットワークを介してルーティングされる量子インターネットの核心となる可能性があります。光速通信を基盤とする世界において、光を殺さずに一時停止する能力は、超安全ネットワークとエラーのない伝送プロトコルへの大きな飛躍です。さらに驚くべきは、日本のチームが通常の光子ではなく、もつれた光子を捕獲できたことです。これは、量子ビットの機能を支える脆弱な「記憶」である量子コヒーレンスが一時間もの間保持されたことを意味します。科学者たちは現在、この技術を深宇宙データストレージに拡張し、宇宙船が遠距離で高速光信号を「保持し前進させる」ことが可能になると推測しています。要するに、日本は光を凍結しただけではありません。彼らは通信、情報ストレージ、そして基礎物理学の未来を凍結したのです。

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