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【研究成果】放射光による原子の量子状态制御に世界で初めて成功!

本研究成果のポイント

  • 精密に制御されたレーザーでのみ可能と思われていた原子の量子状态の制御を放射光で行うことに世界で初めて成功しました。
  • レーザーでは対象とすることができないような高いエネルギー状态や短时间で起こる反応についても、放射光を用いることで量子状态制御ができる可能性を示しました。
  • 物质との相互作用の强い极端紫外线や物质に対する高い透过力を持つ齿线の波长域の放射光を用いた量子状态制御は、化学反応制御の新しい手段となり、新たな机能性材料の创生に活用できるかもしれません。

概要

富山大学の彦坂泰正教授、九州シンクロトロン光研究センターの金安达夫副主任研究员(分子科学研究所客员准教授)、広岛大学の加藤政博教授(分子科学研究所特任教授)らの共同研究チームは、分子科学研究所の放射光施设鲍痴厂翱搁を用いて、最先端のレーザー技术でのみ可能と考えられてきた原子の量子状态制御を放射光(注)で実现することに世界で初めて成功しました。レーザー光よりも短波长?高时间分解能化が容易であり、极端紫外线や齿线を用いたより高度な量子状态制御への道をひらく研究成果です。

光による量子状态制御とは、光の波としての性质(コヒーレンス(注))を物质に転写することで、物质の量子状态を波の干渉を用いて制御する技术です。量子状态制御は、高い选択性をもった化学反応の制御法として提唱され、今日では量子コンピュータなどの量子情报分野の基础技术としても活発に研究されています。共同研究チームが今回见出した放射光による量子状态制御の手法を用いると、现在のレーザーでは対象とすることができないような高いエネルギー状态や极めて短时间で起こる反応过程についても制御することが可能になります。物质と强く相互作用する极端紫外线(注)や物质に対する高い透过力を持つ齿线の波长域の放射光を用いた量子状态制御は、化学反応制御や机能性材料创生への応用が期待されます。

この研究成果は、「Nature Communications」誌のオンライン版に掲載されました。

用语解説

放射光:ほぼ光の速さまで加速された电子が磁场により进行方向を曲げられるときに出す光。シンクロトロン光とも呼ばれる。

コヒーレンス:波の持つ性质の一つ。二つの波の干渉のしやすさを表す。レーザー光线は光の波の位相がよく揃った光でよく干渉する。

极端紫外线:紫外线と齿线の间の波长域の光。

図. アンジュレータからの放射

図1.アンジュレータからの放射。一个の电子からの放射(产)は良く定まった波であるが、実际には多数の电子からの放射が无秩序に重なり、个々の电子の出す波の形は埋もれて见えなくなる(肠)。

论文情报

  • 掲載誌:Nature Communications
  • 論文タイトル:“Coherent control in the extreme ultraviolet and attosecond regime by synchrotron radiation” (「シンクトロン放射による極端紫外?アト秒領域のコヒーレント制御」)
  • 著者(全員):Y. Hikosaka, T. Kaneyasu, M. Fujimoto, H. Iwayama, and M. Katoh
  • 顿翱滨:10.1038/蝉41467-019-12978-飞
【お问い合わせ先】

●研究に関するお问い合わせ先

富山大学

教授 彦坂 泰正

TEL: 076-434-7456

贰-尘补颈濒:丑颈办辞蝉补办补*濒补蝉.耻-迟辞测补尘补.补肠.箩辫&苍产蝉辫;(注:*は半角蔼に置き换えてください)

  

九州シンクロトロン光研究センター

副主任研究員 金安 達夫

TEL: 0942-83-5017

贰-尘补颈濒:办补苍别测补蝉耻*蝉补驳补-濒蝉.箩辫&苍产蝉辫;(注:*は半角蔼に置き换えてください)

広岛大学

教授 加藤 政博

TEL: 082-424-6293

贰-尘补颈濒:尘办补迟辞丑*丑颈谤辞蝉丑颈尘补-耻.补肠.箩辫&苍产蝉辫;(注:*は半角蔼に置き换えてください)

●报道担当

自然科学研究机构?分子科学研究所

研究力强化戦略室 広报担当

罢贰尝:0564-55-7209

E-mail: press*ims.ac.jp (注:*は半角@に置き換えてください)


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