
270mの屋外大気を通過しても情報が残る:光のトポロジカル保護が示した98%の復元力
大気乱流で崩壊したレーザー光から幾何学的不変量を読み出すことで、波面補正なしにトポロジカル情報を復元する屋外270mの実験が成功した。原理実証の物理的詳細と実用通信に向けた課題を解説する。

理研などが2µm固体レーザーを用いたEUV光発生でマルチレーザー照射法を実証。スズ平板ターゲットにおいて同一総エネルギーで変換効率を2.6%から3.6%へ高めた。

1兆パスカル級の衝撃下で、微結晶ダイヤモンドはBC8相の明瞭な回折線を残さず約7,300Kで融解した。検出限界と核融合利得3倍という条件付き予測まで読み解く。

Caltech発の非晶質シリコンメタサーフェスが、光カー効果を共振増幅することで74フェムト秒のビーム偏向を実現した。液晶SLMより約1,000億倍速いこの光制御は、全光コンピューティングの基盤技術となる可能性がある。

東京大学の研究チームは、真空中に浮遊させたナノ粒子を極低温まで冷却し、レーザー強度を急激に操作する「量子クエンチ」を適用した。これにより量子力学特有のゼロ点振動のノイズを回避し、従来比100倍の感度で微細な加速度を検出することに成功した。

米国防総省の研究チームは、リュードベリ原子を用いた量子センサーにより、空間のわずか一点で電磁波の到来方向を特定する技術を開発した。波長に依存しない小型のガラスセルで電場の軌跡を精密に測定でき、従来の巨大なアンテナ群を不要にする画期的な成果である。

半導体製造の微細化や構造の複雑化に伴い、熱ダメージを抑えつつ局所的な熱処理が可能なレーザーアニール技術の重要性が高まっている。次世代SiCパワー半導体の大口径化や積層NAND、HBMの製造における歩留まり向上を実現する鍵として期待されている。

KAUSTの研究チームは、レーザーが生む予測不可能なカオス現象とAIを組み合わせた、次世代の光認証システムを開発した。物理的な鍵をメモリに保存せず、認証の瞬間にのみ「光の指紋」を生成して消滅させることで、量子計算機や物理的攻撃にも耐えうる。

テキサスA&M大学の研究チームは、燃料を必要としない3次元宇宙推進器「メタジェット」を発表した。これは、機体表面のナノ構造で外部レーザー光を曲げ、その反作用で推進・操縦するもので、質量増加の課題を克服し、アルファ星への到達時間を約20年に短縮する可能性を秘めている。

物質の温度とは、微視的な視点で見れば粒子が持つ運動エネルギーの現れである。温度を絶対零度(0ケルビン、マイナス273.15度)に向けて下げていくと、古典物理学の枠組みにおいてはすべての粒子の運動が完全に停止すると想定され […]

光は空間を直進するという日常的な直感は、現代の最先端光学の研究において幾度も覆されてきた。光は特定の条件下において、猛烈な勢いで回転する竜巻のように、その波面を螺旋状にねじりながら空間を伝播する性質を持つ。この「光の渦( […]

宇宙における絶対的な速度制限として知られる光の速度は、現代物理学の基礎を成す最も重要かつ不動の定数である。アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)が特殊相対性理論で規定したこの限界は、あらゆる物質や […]