手のひらサイズの結晶で量子もつれを検出

ウィーン工科大学の研究チームが、セリウム、パラジウム、シリコンで構成されたセンチメートルサイズの結晶において、強力な量子もつれを発見した。この成果は、マクロな物質が量子的な集団挙動を示しうることを明らかにするものであり、2026年に「Nature Physics」誌に掲載された。

研究チームは、グルノーブルのラウエ・ランジュバン研究所において、中性子に対する結晶の反応を測定するために量子フィッシャー情報量を用いた。データは、少なくとも9つのもつれ状態にある実体が独立してではなく、協調して動作していることを示した。

「通常の物質であれば、中性子は個々の粒子にエネルギーを伝達すると考えられます」と、博士課程の学生であるフェデリコ・マッツァ氏は述べた。「しかし、量子フィッシャー情報量を用いてデータを分析した結果、独立した粒子としては説明のつかない反応が見つかりました。」

ウィーン工科大学のジルケ・ビューラー=パッシェン教授は、このアプローチは結晶をアリ塚のように捉え、粒子が集合的に反応するものとして扱っていると説明した。本研究は量子情報科学と奇妙な金属の研究を結びつけるものであり、高精度な量子センサーの開発に寄与する可能性がある。

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