光で電子を誘導する「電子灯台」が新たな物理学を照らす　電池も配線も不要
公開日2026.07.27 19:30:03 MONDAY
https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/198016
実験装置を載せた頑丈な台を指でコツンと叩けば、それが電流に出る。実験室の空気がわずかにゆらいだだけでも、信号は変わってしまいます。
この装置を作り上げた博士課程学生のイミン・ゴン氏は「これほど微小で、普通なら目に見えない光の乱れが、そのまま測定可能な電気信号になるというのは驚きでした」と、語っています。
実際、実験の初期には、信号はノイズの海に沈んでいました。
信号を取り出すときの”ものさし”に使っていたレーザー自身の揺らぎが、大きすぎたのです。
研究チームがその揺らぎを数十万分の1にまで抑え込んだ瞬間、濁っていた波形の中から、きれいな縞模様が姿を現しました。
「量子干渉が、ノイズの中から結晶化したようでした」とゴン氏は振り返ります。
けれど、この途方もない繊細さは、裏返せばそのまま使い道になります。
光は毎秒数百兆回という、想像を絶する速さで振動しています。
電子回路にこれを直接追いかけろというのは、とうてい無理な相談です。
ところがゴン氏によれば、この装置は、その振動のわずかなタイミングのずれを、測定できる程度にまでゆっくりした電流の変化へと翻訳してくれるのだそうです。
速すぎて捉えられなかった光の呼吸を、電気の言葉に置き換えて読み取るという使い道が期待できるのです。しかも今回は、そこに「向き」の情報まで乗ります。
もう一つの使い道は、物質の中を覗くことです。
物質の中で、電子がどの向きへ動きやすいか。それを調べるには、これまで、電子を外へたたき出して、その飛び方を分析するやり方(角度分解光電子分光と呼ばれます)が主流でした。
けれど今回のやり方なら、電子を外へ取り出す必要がありません。光で狙った方角にだけ電子を生み出し、その電流を電極で読み取れば、それで済むからです。
研究チームは、この手法を育てていけば、電子のふるまいを裏で操っている「隠れた構造」をのぞく、新しい窓になるかもしれないと考えています。