原子1個を使った世界最小のキャッチボールを実施

研究者は、光を使って個々の原子を投げたり捕まえたりする能力を達成し、印象的な科学的偉業を成し遂げました。この画期的な研究は、学術誌「Optica」に掲載され、量子コンピュータの開発に大きな影響を与える可能性があります。

"自由に飛び回る原子は、光学トラップに保持されたり、光学トラップと相互作用することなく、ある場所から別の場所に移動します。"と、研究チームメンバーの韓国科学技術院Jaewook Ahnは、プレス声明で説明しています。"言い換えれば、原子は、野球の試合でボールがピッチャーとキャッチャーの間を移動するように、2つの光学トラップの間で投げたり捕まえたりします。"

そのために研究者たちは、微小な物体を操作することができる高集光レーザービームを用いた光トラップを使用しました。あるトラップから冷やしたルビジウム原子を放出し、別のトラップでキャッチすることで、原子を4.2マイクロメートルの距離で、秒速65センチメートルの速さで投げることができたのです。

量子コンピュータは、重ね合わせなどの量子物理学の特性を利用して、古典的なコンピュータの能力を超えた問題を解決することができます。機能的な量子コンピュータの開発を目指す研究者にとって、光トラップの利用は貴重なツールになりそうです。

この研究の意義は、量子コンピュータの領域にとどまりません。光を使って個々の原子を操作できるようになれば、特定の性質を持つ新材料の開発や、より高度なセンサーの作成など、他の科学技術分野でも数多くの応用が期待されます。

この研究により、個々の原子の挙動と、それをどのように操作して実用化できるかを探求する新しい道が開かれたことになります。まだやるべきことはたくさんありますが、この研究は、量子物理学の力を技術の進歩に役立てようとする現在進行中の取り組みにおいて、重要なマイルストーンとなります。

（出典：https://wonderfulengineering.com/scientists-play-the-worlds-tiniest-game-of-catch-ever-using-a-single-atom/）