北京大学の研究グループは、誘電体のみを使用して従来よりもはるかに小さいスケールで光を閉じ込めることができる、「イッカク」のような形状の波動関数を発見した。2025年の論文で発表されたこの画期的な成果は、金属ベースの手法で一般的であったエネルギー損失を回避する。これにより、より効率的な光デバイスや高度なイメージング技術への道が開かれることになる。
馬仁敏（Ren-Min Ma）教授率いる物理学チームは、金属を使用せずに極限の光閉じ込めを実現するための特異分散方程式を開発した。実験では、三次元の特異誘電体共振器を作成し、5 × 10-7 λ3というモード体積を達成した。近接場スキャンによって、特異点付近で予測されたべき乗則による増幅と、それより遠い距離での指数関数的な減衰が確認され、理論およびシミュレーションの結果と一致した。
AIによるレポート AIによって生成された画像
Physicists at MIT have developed a new microscope using terahertz light to directly observe hidden quantum vibrations inside a superconducting material for the first time. The device compresses terahertz light to overcome its wavelength limitations, revealing frictionless electron flows in BSCCO. This breakthrough could advance understanding of superconductivity and terahertz-based communications.
Researchers from the University of the Witwatersrand in South Africa and Huzhou University have discovered hidden topological structures in entangled photons, reaching up to 48 dimensions. These patterns emerge from the orbital angular momentum of light produced via spontaneous parametric downconversion. The findings, published in Nature Communications, suggest new ways to encode quantum information.
AIによるレポート
Researchers at Nanjing University have identified a new quantum state of matter in a thin carbon material that electrons neither fully two-dimensional nor three-dimensional. The discovery, termed the transdimensional anomalous Hall effect, emerged unexpectedly during experiments in magnetic fields. Lei Wang and his team confirmed the phenomenon after a year of analysis.
Researchers at the University of Science and Technology of China have developed the Jiuzhang 4.0 photonic quantum computing prototype, which manipulates 3,050 photons and sets a new record.
AIによるレポート
Researchers at New York University have developed a method to direct the assembly of microscopic particles into crystals using light. This technique, detailed in the journal Chem, allows for real-time control over crystal growth and dissolution. The approach could enable new responsive materials for applications in optics and photonics.