ヘブライ大学の研究チームは、コーネル大学との共同研究により、原子スピンのコヒーレンスを大幅に向上させる新しい手法を発表しました。これは量子メモリシステム、センサー、ナビゲーション技術の安定性と精度にとって重要な進歩です。Physical Review Lettersに掲載された彼らの研究は、セシウム原子のスピン方向保持時間を9倍に増加させることを実証しています。 原子スピン方向の維持は、衝突や外乱による環境「ノイズ」のため、長年量子システムを悩ませてきた課題でした。これまでの解決策は複雑であるか、非常に特殊な条件に限定されており、データの損失につながっていました。ヘブライ大学チームのイノベーションは、レーザー光を利用して様々なスピン配置を同期させ、強い磁場下でも協調的な挙動を促進することでこの問題に対処しています。 研究者らによると、この技術は「量子システムをノイズから保護する新章」を開くものであり、自然な原子運動と光による安定化を活用することで、より広範な条件下でコヒーレンスを保持することを可能にします。 この画期的な発見は、医療画像、考古学、宇宙探査、GPSに依存しないナビゲーションのための量子センサーや磁力計を含む、原子スピンに依存する様々な技術に影響を与えます。また、量子コンピュータにおいて量子ビットのコヒーレンス時間を延長するためにも使用できる可能性があります。 この方法は極端な冷却や複雑な磁場調整を必要としないため、実世界の量子応用にとってより実用的となる可能性があります。この優雅な光調整による解決策は、原子物理学における大きな飛躍を示すものであり、近い将来、より堅牢で正確、そしてアクセスしやすい量子技術への道を開くものです。 2025年7月18日