日本大學共同利用機關法人自然科學研究機構分子科學研究所(簡稱,分子研)的大森賢治教授等人開發出了利用原子測量光的技術。該技術可檢測既往光學顯微鏡無法捕捉到的微弱光,將有助於以原子作為運算單元的量子電腦的研究開發以及量子力學研究。
相關研究成果已發表在英國科學期刊《Nature Communications》上。
研究團隊開發出了利用單個原子測量微弱光的技術(圖片提供:分子科學研究所 富田隆文助教)
此次新開發的「原子相機」是一種利用單個原子測量光的技術。該技術利用被稱為「光鑷」的技術捕獲單個銣原子。當光照射到銣原子上時,會產生能階變化等量子力學響應。通過捕捉這一變化即可測量光的強度。
實驗中,以奈米(奈米為十億分之一)級精度移動銣原子,並拍攝到了液晶產生的干涉光場。可檢測的最小解析度可達到100奈米以下。該技術不僅能測量光的強弱,還能測量作為光波性質的「偏振」。
原子相機有助於提升採用原子進行運算的中性原子型量子電腦的性能。該方案通過操控利用光捕獲的原子來執行運算。由於照射光的形狀越接近正圓,計算精度就越高,因此可用於利用原子相機捕捉光形狀並進行調整的技術等。
原文:《日本經濟新聞》、2026/9/8
翻譯:JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊:Nature Communications
論文:Atom Camera: Super-resolution scanning microscope of a light pattern with a single ultracold atom
DOI:10.1038/s41467-026-73348-x

