物理学の100年越しの论争に决着 量子の非局所性を厳密に検証
© 2015 不破麻里亜
东京大学大学院工学系研究科の古泽明教授と不破麻里亜大学院生（博士课程1年）らの研究チームは、アインシュタインが提唱した「ピンホールで回折した単一光子は空间的に広がるが、异なる2点で同时に観测されない『量子（光子）の非局所性』」を世界で初めて厳密に検証することに成功しました。
光子の非局所性は、1909年にアインシュタインが量子力学の不可解な例として提唱して以来、「物理学の100年论争」を巻き起こしてきました。それ以来、多くの物理学者达は高効率な测定による厳密な検証にしのぎを削ってきました。しかし、これまで用いられてきた光子を粒子として検出する方法では、検出効率が低い上に、光子の有无しか観测できなかったため、厳密に検証することは原理的に不可能でした。
今回、研究チームは、光子の电磁波としての侧面に着目し、电磁波の振幅と位相を高効率に测定するホモダイン测定技术を构筑しました。その结果、光子の非局所性を高精度かつ厳密に検証することに初めて成功しました。
この成果は基础科学の大きな成果であるばかりでなく、光子の粒子性と波动性の両方を用いた新方式の量子暗号や量子コンピュータへの応用を可能にします。
论文情报
, "Experimental proof of nonlocal wavefunction collapse for a single particle using homodyne measurements", Nature Communications Online Edition: 2015/3/24 (Japan time), doi:10.1038/ncomms7665.
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