暗黒状態の量子もつれを生成することに成功：世界初の快挙

韓国の蔚山科学技術院（UNIST）で行われた研究により、量子の世界でこれまで理論上の予測にとどまっていた「暗黒状態の量子もつれ」が実験によって初めて実証されました。

量子もつれを安定して長く保つことは、量子コンピューターや量子通信、さらには超高感度センサーなど未来技術の実現にとって欠かせない課題です。

研究チームは通常避けるべき「損失」（光が装置の外へ漏れ出る現象）をあえて利用し、光と粒子の相互作用を絶妙に調整することで、非常に安定な「暗黒状態（サブラディアント状態）」を実現することに成功しました。

この暗黒状態では、量子粒子が外部環境からのノイズに強くなり、単一光子の崩壊（粒子が光子を放出して状態が変化すること）の寿命が、従来の明るい状態と比べて約600倍も長く観測されました。

研究内容の詳細は2025年7月9日に『Nature Communications』にて発表されました。

壊れやすい量子を守る秘密の『暗闇』

量子の世界には、私たちの日常の感覚では不思議に感じられるような現象がたくさんあります。

その中でも特に重要で、現在多くの科学者たちが注目している現象が「量子もつれ（エンタングルメント）」です。

量子もつれとは、2つ以上の量子粒子がまるで見えない糸で繋がったように、一方の状態が変化すると離れたもう一方も瞬時に影響を受ける現象のことを言います。

この現象の奇妙さから、アインシュタインは「不気味な遠隔作用」という言葉でその不思議さを表現しました。

この量子もつれは、なぜ今これほど注目されているのでしょうか？

それは量子もつれが、量子コンピューターや量子通信といった未来の革新的な技術の基盤となるからです。