初めて光を波と粒子として撮影

科学者たちは、光が粒子としても波としても振る舞えることをずっと前から知っていた。アインシュタインは1909年に初めてそれを予測した。しかし、光が両方の状態を同時に示すことができた実験はなかった。現在、スイスのローザンヌ連邦工科大学の研究者たちは、波と粒子の両方としての光の写真を初めて撮影した。鍵となったのは、電子を使って光の動きを捉える新しい実験技術だった。この研究は本日、ネイチャー・コミュニケーションズ誌に掲載された。

このスナップショットを撮るために、研究者たちはナノワイヤにレーザーパルスを照射しました。光の波長は金属に沿って2つの異なる方向へ移動しました。波がぶつかると、静止した波のように見え、実質的には粒子になります。

波がどのように動いているかを見るために、研究者たちは川に染料を落として流れを見るのと同じように、ナノワイヤに電子ビームを照射しました。光波の粒子によって電子の移動速度が変わりました。これにより、研究者たちは波がぶつかった瞬間の画像を撮影することができました。

「この実験は、量子力学とその矛盾した性質を初めて直接撮影できることを実証しています」と、研究論文の著者の一人であるファブリツィオ・カルボーネ氏はプレスリリースで述べた。カルボーネ氏は、光の機能をより深く理解することで、量子コンピューティングの分野が活性化することを期待している。