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元スレ【物理】質量をもたない光子を相互作用させ、結合させて「分子」を形成することに成功／MITなど

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1 : ケンシロウとユリ - 2013/10/01(火) 05:39:07.24 ID:??? (+93,+30,+0)

ハーヴァード大学とMITのチームが、質量をもたない光子を相互作用させ、
結合させて「分子」を形成することに成功した。量子コンピューティングへの応用が期待されるほか、
将来的には光を使って3次元構造が作れるようになるかもしれない。

ハーヴァード大学とマサチューセッツ工科大学（MIT）の物理学チームが、
光子を結合させて「分子」を形成することに成功した。
これまでは純粋に理論上のものだった、物質の状態だ。

「われわれが知る光の特性のほとんどは、光子が質量をもたず、相互作用しないことに由来する」と、
ハーヴァード大学で物理学を研究するミハイル・ルーキン教授は述べる。
「今回われわれは特殊な媒体を作りだし、その中で光子同士が強く相互作用し、
それによって質量をもつかのように振る舞い、結合して分子を形成させられるようにした。
このような光子の束縛状態（bound state）は、以前から理論上では議論されていたが、
これまで実際に観測されたことはなかった」

研究チームは、真空室に、金属元素であるルビジウム原子を満たし、
絶対零度近くまで冷却した（原子を、ほぼ静止状態にした）。そしてこの原子の雲に、
ごく弱いレーザーを使って光子を照射した。原子の雲に入ると、
光子はエネルギーを失い、劇的に減速した。

ふたつの光子を一度に照射すると、雲を通り抜けて出てくるときに、結合してひとつの分子を形成していた。
これは光子が、雲の中で通り過ぎる原子と、エネルギーを交換することによって生じる。

「量子情報を運ぶ上で、光子は現在、考えられる限り最良の手段であるため、
今回の成果は、より大きな枠組みでわれわれの研究に役立つものだ。
これまでは、光子は相互作用をしないということが障壁になっていた」

光子の相互作用を可能にする今回のプロセスは、量子コンピューティングの開発や、
従来のコンピューターの消費電力問題への応用等が期待される。
将来的には、光から、結晶のような3次元構造をつくりだすことも可能になるかもしれない。

ソース：WIERD（2013.9.30 MON）
http://wired.jp/2013/09/30/photonic-molecules/
関連リンク：natureに掲載された記事
「Entanglement between light and an optical atomic excitation」（英語）
http://www.nature.com/nature/journal/v498/n7455/abs/nature12227.html
関連スレ：【物理】光を1分間停止させることに成功　長距離量子ネットワーク開発の希望に
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1377038948/

2 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 05:39:33.00 ID:H7Gz0IOB (+18,+30,-229)

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3 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 05:47:24.48 ID:SpkI4yIo (+15,+25,+0)

グルーボールのフォトン版やね

4 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 05:55:23.71 ID:PQf/la3m (+24,+29,-23)

すげえ。5番目の相互作用だ
大統一理論が捗るな

5 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 05:59:14.37 ID:NRjfuil1 (+2,+17,-15)

また冷却か

6 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 06:12:09.82 ID:1HI+wNQJ (+23,+29,-2)

伊集院光の母校。マサ大。

7 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 06:21:00.60 ID:cPtHruEL (+22,+29,-16)

何力で結合してんのこれ？

8 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 06:27:58.09 ID:BZJdqBeg (+24,+29,-11)

光触媒とかあるんだがそれとは違うのか？
何がすごいのかよくわからん

9 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 06:37:10.51 ID:ttSabL5Y (+35,+29,-97)

良く分からんのだが、ここで言う「分子」って
水素分子や酸素分子などの原子を核とした物質じゃ無くて
あくまで光子が結合した状態、って事？

10 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 06:39:38.83 ID:qfKXZXiT (+24,+29,-8)

いくら科学が発展しても、光子力バリアだけはないと思ってたのに・・・

11 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 06:43:37.32 ID:cPtHruEL (+32,+29,-38)

>>9
そうらしい
素粒子二つがくっついている状態を「分子」って表現してるだけ

13 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:09:28.23 ID:gcMhlju2 (+12,+22,-2)

>質量をもたない光子

wwwwwww

14 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:14:56.29 ID:p2f/PFs0 (+12,+27,-4)

みつ…　光子？

15 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:27:19.50 ID:ST7VTPXe (+19,+29,-29)

神の方程式に填まるの？

16 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:27:30.60 ID:KfHWD/JA (+18,+28,-2)

すげぇな、これはＳＦだわ

18 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:44:06.52 ID:DSI38M6a (+24,+29,-2)

ライトセーバーがうｐを始めますた

19 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:51:38.95 ID:qrTRzkz1 (+27,+29,-1)

>>18
これってそういう事なのか？

20 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:52:27.36 ID:4kdXjSKu (+24,+29,-6)

痴情、じゃない、なんだっけ。情痴のもつれだっけ

21 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:57:54.22 ID:zlnmQNgT (+24,+29,-15)

波の性質としてはどうなるんだろ？　観測すると単体のままなのかなあ？　訳分からん

22 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 07:59:58.21 ID:ttSabL5Y (+29,+29,-38)

光子が結合、ねえ…
誰かニュートン並みの中学生でも分かる解説してくりゃんせ

23 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 08:05:44.99 ID:TCgfT+Gy (+24,+29,-33)

光子結合に近づいたか、
マジンガー完成まであと少しだな。

24 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 08:09:32.61 ID:jI22ziYs (+40,+29,-39)

宇宙でレーザービーム撃った時の光線が見えるってのは、
光子が結合して減速してるってことだろ。

25 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 09:10:11.87 ID:rVPkFXW2 (+25,+30,-15)

ゼーガペインのなんとか装甲だな。まさしく

26 : ココ電球 _/ - 2013/10/01(火) 09:13:04.86 ID:NZ6vIb80 (+35,+30,-67)

これはやばい
自己相互作用によって　基準となる光の波長が変化し、プランクサイズ以下の微小領域は
こちらから見て小さければ小さいほど広大な時空がつまっていることになる。
アインシュタインーローゼン橋みたいな構造が　スケールの世界にあることになってしまう。　

27 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 09:28:28.41 ID:hw4KR2rd (+24,+29,-55)

すごい、すごい、これから光の分子を高分子化して、光の繊維を作って、光の服やドレスが出来るのね～。
そしてその服は重さを持たない。　ステキ　ステキ

28 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 09:33:16.10 ID:fjynNINt (+24,+29,-26)

ルビジウム原子が光子に質量を与える新たな場のようにふるまうと言う事か？

29 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 09:38:24.34 ID:Iy4Oum8m (+24,+29,-20)

>>1

相互作用が発生した瞬間に質量が発生するのかどうかが気になる。

30 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:00:53.57 ID:e8EbQz8z (+24,+29,-17)

なんだ、やっぱりビッグバン理論は嘘だったのか

31 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:09:42.69 ID:lRcHQy3U (+25,+30,-47)

そして光子の減速連鎖
隣の人の顔どころか目の前にある己の手すら見えない
世界は永遠の闇へと呑み込まれた。

32 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:11:49.79 ID:WE48z8Mk (+22,+29,-14)

>>6
伊集院光は中卒

33 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:11:54.27 ID:EOp/tlPO (+11,+21,-20)

で、ガンマ線はどうなの？

34 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:16:00.45 ID:w3inPZu8 (+11,+26,+0)

森光子

35 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:36:08.06 ID:N8N7SyNU (+18,+28,-1)

よく分からんけど、すげー！

36 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 10:40:35.03 ID:dBzAh/6t (+24,+29,-18)

つまり質量を持った残像だとでも言うのか!?

37 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 11:36:42.16 ID:X6ZUPdad (+28,+29,-4)

>>24
　あれはアニメの都合じゃないのか？

38 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 11:44:32.04 ID:MggPwRgl (+19,+29,-17)

蒸着も出来るようになんの？

39 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 11:47:13.50 ID:bgbemXAX (+19,+29,-8)

植物「俺らは知ってた」

40 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 12:21:13.56 ID:4trr5COP (+24,+29,-4)

寒いと電子ちゃんと光子ちゃんが絡み合う

41 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 12:40:29.74 ID:YuI0W0wr (+24,+29,-9)

どういうこと？
光子どうしをくっつける素粒子があるってこと？

42 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 12:56:42.35 ID:XJp+ZXab (+38,+29,-52)

相対論の光速一定の原理に反するだろ

＞光子はエネルギーを失い、劇的に減速した。

43 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 13:02:15.88 ID:Nj6QYd2s (+27,+29,-28)

「真空中の」光速度は一定
媒質中では普通に遅くなる

44 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 13:03:59.50 ID:COzIoAXT (+24,+29,-3)

　
がんばればおまえらだって結婚できるかもよ

45 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 13:09:41.54 ID:Yk3xNSpi (+30,+30,-128)

素人なので、突っ込み歓迎

・常温状態では原子や電子が荒ぶっていて、仲立ちできない。⇒普通は光子は相互作用せず対にならない

・極低温状態では原子や電子が大人しいから、スピン量か何かで光子間の相互作用を仲立ちしちゃう⇒今回、光子が分子状に対になったよ！
(光子)⇔(電子)⇔(光子)

・これを応用すると、光子同士で直接情報を移したり、操作ができたりする可能性があるから、色々捗るかもね。やったね！

って理解でいいの？

46 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 13:12:11.11 ID:EYBdHI3b (+24,+29,-45)

なになに
光子同士の相互作用があるということは
電子同士を衝突できるように
光子同士を衝突させるのも可能ということ？

47 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 13:36:02.44 ID:ttSabL5Y (+24,+29,-7)

電子同士って衝突出来るの？

49 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 14:08:31.42 ID:Z3jCF0aD (+19,+29,-6)

質量を持った残像か何か？

50 : 名無しのひみつ - 2013/10/01(火) 14:27:16.13 ID:9rjHYGtR (+17,+27,+0)

ディストーションフィールドか

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