Home独立行政法人理化学研究所（野依良治理事长）と国立大学法人东京大学（滨田纯一総长）、広岛大学（浅原利正学长）、学校法人东京理科大学（藤嶋昭学长）は、欧州原子核研究所（CERN）の反阳子减速器と独自に开発した「カスプトラップ法」により、极低温の反水素原子を7%の効率で生成することに成功しました。この结果、反水素原子ビーム生成への道を拓くことができ、电场や磁场の影响を受けることなく反水素原子の精密测定を実现できます。理研基干研究所（玉尾皓平所长）山崎原子物理研究室の榎本嘉范协力技术员、山崎泰规上席研究员、东京大学大学院総合文化研究科の黒田直史助教、松田恭幸准教授らを中心とする国际共同研究グループの成果です。
ビッグバンから始まったと考えられている私たちの宇宙には、物质と反物质が等量存在するはずです。しかし、広い宇宙のどこを见てもあるのは&濒诲辩耻辞;物质&谤诲辩耻辞;ばかりで&濒诲辩耻辞;反物质&谤诲辩耻辞;は见当たらず、消えた反物质の谜として知られています。研究グループは、反物质の代表格である反水素原子の性质を精密に観测し、それを水素原子と比较することで（CPT対称性テスト）、物质と反物质の间にどのような违いがあるのかないのか、さらに、なぜ私たちの宇宙が物质ばかりからできているのか、という谜を解こうとしています。この目的を达成するためには、「ビームとして取り出した冷たい反水素原子をマイクロ波分光して、超微细迁移を测定する」、あるいは、「极低温にして磁気瓶に闭じ込めて、レーザー分光する」などの方法が有力だと考えています。
研究グループは、反水素原子ビームを取り出すため、特殊な电场と磁场を持つ「カスプトラップ法」を独自に考案?开発しました。この方法では、反水素原子の原材料である阳电子※5（电子の反粒子）を装置内に蓄积?冷却し、次いで、阳电子付近に反阳子（阳子の反粒子）を打ち込みます。反阳子は阳电子と衝突して冷たくなり、ついには両者が结合して冷たい反水素原子になります。この反水素原子は电気的に中性なため、电场の影响を受けずに四方八方に拡がり、20cmほど离れた再电离トラップに到达します。この到达した反水素原子の一部は、阳电子をはがされ反阳子に戻ってとどまります。この再电离反阳子の数から、打ち込んだ反阳子の少なくとも7％が反水素原子に変换されていることが分かりました。この结果、カスプトラップからの反水素原子ビームを用いて、反水素原子の精密分光を実施する目処が立ち、実质的な反物质科学研究をまもなく开始することができます。
本研究の成果は、米国の科学雑誌『Physical Review Letters』に掲载されるに先立ち、オンライン版に掲载されています。
また、後日、英国物理学会（Institute of Physics）の情報誌であるPhysics Worldが年末に選定する2010年における物理分野の10大ニュースBreakthrough of the Yearの第1位に、欧州原子核研究所（CERN）における2つの国際研究グループが行った、反水素原子の捕捉、およびビーム引き出し可能な装置による反水素生成に関する研究成果が選ばれました。いずれも反水素原子を用いた物理研究を可能にする重要な進展です。
なお、本件については、以下多数のメディアで取り上げられています。
【本件に関する问い合わせ先】
（研究内容）先端物質科学研究科量子物質科学専攻ビーム物理研究室 准教授 檜垣 浩之 TEL： 082-424-7034
