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衝撃の発見!「100京分の1秒」の瞬間を捉えた研究とは?

2024-11-24

著者: 健二

中国の深セン大学や北京大学、オーストリアのウィーン工科大学などの研究者たちが発表した論文「時間遅延としてのアト秒プローブが示す相互電子コヒーレンスとエンタングルメント」は、量子状態の変化を「アト秒」(1×10^-18秒=100京分の1秒)という超高速な時間スケールで観測することに成功した。この成果は、量子物理学の新たな理解を促し、将来的な技術革新に大きな影響を与える可能性がある。

これまで、量子系の振る舞いはミリ秒やマイクロ秒単位でしか観測できなかったが、今回の研究によって、より短い時間スケールでのコヒーレンス現象を詳細に理解することが可能になった。研究チームによると、この手法は、二つの粒子の状態がどのように絡み合い、どのようなタイミングで相互作用するかを把握するために極めて重要なカギとなる。

研究の手法は、時間依存のシュレーディンガー方程式を用いた予測と、スパコンピューティングを駆使して得られた数値解析からなる。これにより、アト秒スケールでの現象を正確に捉え、現在の理論モデルを大幅に更新することへと繋がる。

また、この研究は「量子コンピュータ」技術の発展にも寄与する可能性があり、スーパーコンピュータの演算能力を利用して量子ビットのメカニズムを解明する手段となり得る。期をまたずして、これらの技術は、金融、通信、医療分野における革新的な応用を生むことが期待されている。近い将来、量子コンピュータが日常生活に密接に関わる時代が来るのかもしれない。