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 2本の光のビームが交差すると、光子同士がバシッと弾かれるようなことはなく、特に面白みもなくすり抜けてしまう。このために『スター・ウォーズ』のライトセーバーは実現不可能と言われてきた。

 だがMITとハーバード大学の研究者によって光子が”相互作用”することが証明された。もしかしたらライトセーバーも夢の武器ではなくなる可能性を帯びてきた。
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すり抜けることなく光子が結合


 この研究を率いたMITのブラダン・ヴレティッチ教授は、「光子の一つ一つを相互作用させることは、長い間の夢」とコメントする。

 研究チームは微弱なレーザーを超低温のルビジウム原子でできた高密度の雲に照射した。すると光子は単一のランダムに分散した光子として雲から脱出するのではなく、結合した。

 通常、光子には質量がなく、光速(秒速30万キロ)で移動する。しかし実験では、光子が電子の質量による摩擦で結合することが判明した。この時の光子は通常の10万倍も遅くなる。

 しかも雲を抜けた後でも結合したままで、脱出時の”記憶”を持っていた。
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image credit:Christine Daniloff / MIT

量子コンピューター実現の鍵

 
 共著者のセルジオ・カントゥ(氏によると、その利点は光子が媒体を通過して、その中で何かが起きると、脱出した時のことを”覚えている”ことだという。

 このことは相互作用した光子同士は強くもつれていると考えることができる――量子コンピューターの実現に鍵となる特性だ。

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 光子は長距離を凄まじい速さで移動できるために、光ファイバーなどで情報を伝達するために光が使われてきた。

 「光子が互いに影響を与え合うことができて、それらをもつれさせることができるなら、この特性を利用して量子情報を面白くかつ便利なやり方で送信することができます」(ヴレティッチ教授)

 今後の研究目標は光子に反発作用のような別の相互作用があるのかどうか探ることだという。これができれば、光子をビリヤードの玉のようにバラバラに散らばらせることもできるかもしれない。

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 「質的に何が期待できるのかも分からないという意味で、今までにないものです。光子に反発力があるなら、光のクリスタルのようなパターンを作ったりもできるのでしょうか? それとも違うことが起きるのでしょうか? まったくの未知の領域です」(ヴレティッチ教授)

References:mit / sciencemag / smithsonianmagなど/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 09:54
  • ID:FategUAL0 #

ライトセーバーが記憶を持ち始めたら、戦いを拒絶するにちがいない。

2

2. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 09:56
  • ID:pu9q6ys40 #

ほえー

3

3. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 09:56
  • ID:YGWOiJ700 #

衝突で結合されて10万倍遅くなるって、さらにフォトニック結晶通したら制御りやすくなる?
量子すっとばして、光子コンピューターが先に普及するか?
結局、わけわからんw

4

4. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 10:00
  • ID:XGdfT.Ws0 #

なんかライトセイバーよりも、まずは、今のなんちゃって立体フォログラムじゃなくて、ちゃんと形のある映像の方に使えそうな感じだぁね

5

5. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 10:20
  • ID:Coj.L7HI0 #

昔、物理の先生が「人間が想像出来る事のほとんどは実現可能」て言ってたなぁ・・・
どうやら先生はご自身の結婚は想像出来なかったらしく未婚らしいが(;´д`)

6

6. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 10:35
  • ID:h0YYu6Bw0 #

ライトセーバーって光(光子)じゃなくてプラズマみたいな電子の設定じゃなかったっけ?
光なら作中によく登場する「焼き切る」ような結果を産まないし
太陽熱が地球に届くのも、太陽光そのもの暖かいんじゃなく赤外線を主とした電磁波が地上の物体に作用してるからだし

7

7. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 11:16
  • ID:L4oCVv6R0 #

物理的に可能になる可能性が出てきたという事であってライトセーバーが作れるという訳ではない
ただし、既に現実世界ではレーザー兵器の実戦配備に向けてのテストが最終段階らしいのがカラパイアの過去記事からも判っているので空想兵器が実戦配備される可能性ある

8

8. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 11:53
  • ID:tRAL6IvA0 #

マイスナー効果ネタだと思ったら、違った。

9

9. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 12:01
  • ID:OvLYMXtC0 #

レイア姫「助けてブラダン・ヴレティッチ 画質だけがネックです」

10

10. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 12:02
  • ID:zGuJiqr30 #

※4
そういえばスターウォーズでも通信はホログラム式だったな。
さすがにあそこまで小型化はできないだろうけど、せめて部屋サイズのホログラム通信機くらいは生きているうちに見たい気はする。

11

11. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 12:30
  • ID:wOHQTNzM0 #

これ、スクリーンの無い空中に映像を映し出すことが出来るようになるぞ。
ライトセーバーなんかより現実的で便利な応用がいっぱいありそう。

12

12. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 12:38
  • ID:5V5.xhfQ0 #

よし!
全然わからんという事かわかった!

13

13. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 12:52
  • ID:J9mY7sEW0 #

※5
ジュール・ヴェルヌの言葉かな?
「人間が想像できることは、人間が必ず実現できる」

14

14. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 13:31
  • ID:3uoIln.S0 #

初音ミクのコンサートがもうチョイ
リアルになると嬉しい。

15

15. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 13:43
  • ID:RU8.DFV20 #

確か空想科学読本で有名な柳田理科雄先生もライトセーバーの仕組みを解説してたな。

16

16. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 14:40
  • ID:SYxkbNtY0 #

レイア姫のメッセージって触ると火傷とかするんですかね

17

17. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 15:27
  • ID:zLX7MExX0 #

>この時の光子は通常の10万倍も遅くなる。
おや、光の速さは一定だと今までは喧伝されてたよね?

18

18. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 16:59
  • ID:Bh.yV6n00 #

※15
あの人は科学も原作もよく理解していないから気をつけてね。

19

19. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 17:21
  • ID:5mk4gFYh0 #

※18
カクミチオもできるって言ってた
ただすごい量のエネルギーが必要だって

20

20. サハラ

  • 2018年02月18日 17:32
  • ID:FZKZuqNj0 #

だったら私はレンの跡継ぎになるわ(*^▽^*)

21

21. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 17:40
  • ID:Ao.OFXvr0 #

カイロ・レンの左右に伸びているビームは邪魔、というか危険。

22

22. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 18:39
  • ID:j.BtdCLw0 #

光速より遅くなったんなら
質量を得て別の粒子になったんじゃないか

23

23. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 20:07
  • ID:8sCe4m510 #

理論上可能なのは腐るほど有るけど実際今の段階ではできないってねだから研究してるんだろうけど

24

24. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 20:29
  • ID:NhKNBUv40 #

※21
同じ変則ライトセイバーでもダース・モールは見事に使いこなしてて正に達人って感じなのに、カイロ・レンのはただの中二病にしか見えないっていうね…

25

25. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 20:31
  • ID:wFAZAK3d0 #

※1

そういう意味じゃないとおもうよ? それに、ソレ記憶でなく意思だし

例えば、こういう事件があった
刑務所である受刑者が、仲間が気を引いているウチにカギの「型」をとったんだ

使ったのは紙コップだ、正確には石油系素材の使い捨てコップ
飲んでると「歯形」がつきやすいやつ、これにカギを押し付けた

これで紙コップはカギ型にへこんだ、形状を記憶したんだ
もしこれを遠方におくればカギという実体がないままカギの情報を送信したってこと
昔、オリンピックでは撮影したフィルム(光情報の型=コピーだ)を空輸して放送してたがそれと同じアナログな情報通信だ

光は水のような波の性質と砂のような粒子の性質をあわせもつというけど
水や砂はすぐに形を失い、物をおしつけても型は残らない
でも、砂と水を合わせると型を作れる
「砂型」といって溶けた金属を流し込んで金属製品を作る手法だ

そんな例えとは全然違うんだろうけど、砂と水の性質をあわせもつ光が...ってのは面白いね

26

26. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 20:53
  • ID:CoXzVcy10 #

むしろ、かめはめ波が実現する可能性も高そうだな

27

27. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 20:55
  • ID:Xgp6D4I00 #

「光は脱出時の記憶を持っていた」と書いてるけど、記憶???
どーやって記憶があると分かったの?
頭の良い人おせーて。

28

28. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 22:07
  • ID:nCE277k.0 #

あー…

んあえ??

29

29. 匿名処理班

  • 2018年02月18日 22:19
  • ID:zjuano8A0 #

※17 ※22
間違えやすいけど、一定なのは「真空中の光速」だね。空気中や水中、ガラスの中だと速度はもっと遅くなる。中学理科の光の屈折の所で、この事を習ってるはずだよ。速度が全く変わらないと、レンズもプリズムも光を曲げられなくなる。

30

30. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 01:36
  • ID:0eAosRYd0 #

>13
多分そうだと思う。
が、言葉自体は知ってたが誰が遺した言葉か分からず皆普通に「そうなんか〜」だったw

31

31. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 03:18
  • ID:5UCTbI0R0 #

ホログラムとか実現できそう

32

32. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 06:20
  • ID:h3MxPYRY0 #

立体投影できるホログラムはのうような?もの(まだ色々と解決しなくちゃならない技術的問題はあんだけど…)はある。それとはまったく別に、触ったような感触をちょこっとだけ感じれるような装置もあるにはある。ただ、この手の開発に必ずつき纏う、どこまで小型化できるかとか、消費電力をいかに抑えるかとか…、それに伴ってバッテリーを現行使われてるような、Riバッテリーでない奴にするかとか…最終的に、一般家庭に普及させて、収益を上げたい偉いオッさ…いや、偉い人達もいるからさ、当然、安全面でも厳しい審査クリアしないとならない(まぁ、当然だけど)。だから、しばし?いや、あと○○年ぐらいお待ちいただけると…多分…何とかなんじゃないか?カールワイツさんのいう指数関数的に技術進歩してくならさ。開発現場は地獄やけども…
ところで、ライト・セイバーの「先きッチョ」ってどうやって止めるん?スチールカッターみたいな形なら棒を後ろにそえて先きに反射板付けて何とかそれっぽくできるやけど…本物?みたいく光折り曲げる?ちょうどいい長さで光り切る?っていったいどんな技術なんだろ?それにゴーグルなしで大丈夫なんか?それ系のレーザー光は特に目危ないんやで!「長時間使用しないで下さい」とかですむレベルじゃすまんで!それに光の記憶って、まるで、「氷の結晶の記憶」でイグノーベル賞取ったヒトやんか?大丈夫なんか?

33

33. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 08:58
  • ID:GUWWJ.pg0 #

記憶とも言えるけど わかりやすく例えるなら
物質そのものの記録という意味じゃないのかな

たぶん大半の光の粒子は
物体をすり抜けるかなんらかの形で記録が失われてしまうんだろうね

わたしの憶測でしかないけれども・・・。

34

34. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 09:48
  • ID:VSVKsb660 #

※32
「どの長さで折り返すか」で設定するんじゃないかな。
出力より長くすると減衰する、みたいな。だからライトセーバーの出力によって、刃の長さも変わる。しかし無理やりに延ばすことによって、殺傷能力は落ちるけど…みたいな使い方する奴がいたりとか、いやあ夢は広がりますなw

35

35. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 10:28
  • ID:L78o7rPA0 #

大泉洋「つまりどういうことなんだい?」

36

36. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 14:58
  • ID:hD7T1Rfc0 #

ガンダムのビームサーベルは収束したビーム粒子を架空の物質ミノフスキー粒子を応用したIフィールドの膜で包んだ状態だから鍔迫り合いできたんだっけか?
簡単にいえば水風船でチャンバラしてるようなもんか

37

37. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 15:14
  • ID:5pu6oaVE0 #

大前提として、、、
光は波であり粒子であるというのがありまして
光を観測すると波が見えるだけで、4つの力の電磁(気)力として見た時(光は電磁波の一種)、力の伝達に必要な素粒子としてフォトン(光子)というのが定義されていて、波である光を捕まえるとフォトンが見つかるが、粒子として観測してしまうと元の波の状態がどんなであったかは解らなくなる(光の性質=色は波長によって決まるから波の状態を観測しないと色は見えない)
つまり光を素粒子として捉えてそれが結合や相互作用を起こすとなると今までの光の定義から外れて別の性質を獲得した事になるから電磁波としての光と同一に扱えなくなりそう

38

38. 匿名処理班

  • 2018年02月19日 18:37
  • ID:h1Fn7F.V0 #

※22
専門的には、物質内に侵入した光は「フォトン(光子)」ではなく「ポラリトン」という状態になってる。
電磁波で原子の電子雲が揺すぶられた状態で、「電磁波」と「原子の分極(電子の偏り)」が一体化してる。
そして、今回は非常に希薄なガスが光と相互作用したので、いわば玉(光)がクギ(原子)に跳ね返ってなかなか落ちない状態になる。
それが「光が10万倍も遅くなった」ってこと。
さらに、原子をきれいに並べてるので、光が当たって分極した原子が反発・引き合うとその整列状態が崩れる。
その崩れた状態にほかの光が当たると、「乱れた配列」を前提としてさらに乱れる。
前の光によって乱されたことで、光の相互作用が変化する。それが「記憶」ってこと。

39

39. 匿名処理班

  • 2018年02月20日 06:58
  • ID:qV9AkKmB0 #

※34さん あんがと。確かに面白いよね。個人的にはビームサーベル温泉に浸かるのが夢。(出来れば、生きてるうちに…)
ところで、もう一つ妄想したんだけど、ホジキンス/ハクスリーの実験みたいに、イカの軸索の膜のようなモノを合成する(雨の日の傘入れるビニールみたいなイメージ。サーベルのように伸び縮み出来なければダメで…ある程度の強度も欲しい。これがサーベルの中骨)。そして、その外側表面に信号情報を走らせる。(ここでいう「信号情報」とは、輝き、色、高出力のエネルギーのみにする。実際の生き物の場合だとナトリウムイオンとか、カリウムイオンが複雑な神経情報を伝達してるけど)その辺でモニョモニョすれば何とか…などという、あまりにザックリな…いってる本人もよく解らなくなってきた…アホすぎて恥ずかしくなってきたわ…誰か…た・の・ん・だ。バッタリ(知恵熱で倒れる音)

40

40. 匿名処理班

  • 2018年03月08日 23:19
  • ID:kf5UhaAF0 #

宇宙刑事シャイダーが使ってる様な光る鞭はいつ実用化されるかな?

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