神は言われた。「光あれ。」すると光があった。
イギリスのオックスフォード大学（Oxford）で行われた研究によって、電子も原子も存在しない「無」と言える“真空”に三本の超高出力レーザーを交差させると、そこから新たな光が出現する様子を理論的示すことに成功しました。
この研究により量子電磁力学が予言してきた「光が無から現れる」現象が世界で初めて三次元かつリアルタイムでシミュレーションされ、近く稼働する20〜100ペタワット級レーザー施設での実証に具体的な設計図になると期待されます。
私たちは本当に“無に火を灯す”瞬間を目撃できるのでしょうか？
研究内容の詳細は2025年6月5日に『Communications Physics』にて発表されました。
- 真空は結晶として働ことができる
- 3本レーザーが“無”を照らすと真空が発光した
- 量子真空を操る時代の扉は開くか
真空は結晶として働ことができる
真空は結晶として働ことができる / 図は真空で起こる四波混合実験を “真上から見た見取り図” として描いた模式図です。画面に描かれた４本の矢印はそれぞれ光の進む向きと波長を示すベクトルで、緑色の k₁ と k₂ が波長 0.5 µm の２本の入力レーザー、赤色の k₃ が波長 1 µm の３本目の入力レーザーを表します。３本がＸ–Ｙ平面内で互いに 60 度ずつずれた角度で交差するよう向けられており、その交点（図の中央）が量子真空の“舞台”になります。ここで３本の電磁波が重なった瞬間、仮想粒子が分極して真空が非線形媒質と化し、エネルギーと運動量のつじつまを合わせるかたちで４本目の矢印 k₄ が誕生します。紫で示された k₄ は波長 0.3 µm の紫外線パルスで、他の３本とは明確に別方向へ飛び出すため、この光だけを検出器で拾えば「無から光が生まれた」証拠を一目で区別できることになります/Credit:Computational modelling of the semi-classical quantum vacuum in 3D
