東大、原子で干渉縞撮影に成功した意義
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半導体など応用期待…東大、原子で干渉縞撮影に成功した意義
東京大学の柴田直哉教授と田畑浩大特別研究員、関岳人准教授らは、結晶中の原子対に電子線を入射して干渉縞(じま)を撮影することに成功した。
光の波の性質を実証した「二重スリット実験」を原子サイズで再現した。
干渉縞には原子が振動する様子が反映される。
原子結合の硬さや原子間の熱の伝わりやすさを調べられる。
半導体の原子層間の熱伝導率を測って放熱を制御するなど、原子レベルの素子設計が可能になる。
成果は20日、英科学誌ネイチャー電子版に掲載された。(以下略、続きはソースでご確認ください)
すごい論文だな
◇下記が完成するとエネルギー兵器の設置場所をと口できる
量子コンピューター = 超感度センサー = 送受信機の性能が超良い自然界より安定した周波数の中なら実験室内なら量子手レポイーテーションを成功で来ている
上記の理由は自然界の中ではランダム性が強すぎるし自然界の振動を実験室内だと8Hzで安定していて周波数が固定されている状態人間が作り出した振動数「100Hz」をA地点「100Hz」からB地点「100Hz」まで一瞬で移動させることに成功している
※移動経路のケーブル内の振動を調べてもケーブル内の振動数も8Hzしか観測できて位という意味上記の事を話しているのですから上記を踏まえて考えると
1.超高速振動によってA地点からB地点まで自然界の振動数を変化させない
2.A地点から送信したエネルギーがB地点に伝わってB地点から自然界の振動数を変化させないで再度超高速振動でB地点に伝わったエネルギーをA地点に戻している上記の事を生身の人間の脳の中で行えるのかと聞いているのです
なぜ超高速振動かというと超高速振動を起こすと空気中に壁ができるから壁を押すエネルギーーを指定の場所まで送っているから
振動する本と居も固定されて停止して居状態になっているけれど絶対零度か超灼熱状態かは不明な状態で物体が耐えきれるとしたら水素原子しか不可能な可能性がある>>走査透過電子顕微鏡で細く絞った電子線をシリコン単結晶に走査して干渉縞を観察した。原子同士の間隔は136ピコメートル(ピコは1兆分の1)で、電子線の半値全幅は110ピコメートル。原子対一つ分の範囲に電子線が照射される。結晶中では電子が原子に引きつけられ、原子列に沿って進む。
>>原子列が2本の導波路のように働き、結晶から出ると二つの波源ができる。光の二重スリット実験のように波源からの波が干渉して縞模様ができた。
実>>それぞれの原子はランダムに動くのではなく、原子結合によって協調して振動していた。結合が伸縮する方向には振動が揃いやすく、結合を横にずらす方向には振動が揃いにくい。つまり干渉縞から原子結合の硬さを評価できる。
>>二重スリット実験は200年前に提案されたが、これを1000万分の1の大きさで再現した。干渉縞から原子の熱振動や熱の流れやすさを評価でき、半導体設計などに知見を提供できる。理学と工学の両方に貢献する。
>>4>>5まで確認できたのなら量子テレポーテーションの移動経路を可視化できるのかな
>>4>>5まで行えたのなら下記の実験の様にレーザーが原子を反射して結合状態になっている状態をカメラ出観測できると思われる
>>7出ない場合は波は光速を超えて波は伝わって波と波との切っ先の先端は干渉するので波の切っ先の先端が各原子同士でつながって居状態になっている
波の干渉波にウ夜結合に成る
>>7はこちらの実験の意味です
熱を光線のように操る:室温のヒ素化ホウ素で観測されたフォノン集束現象
UCLAの研究チームがヒ素化ホウ素結晶を用い、室温(300 K)で熱が光線状に流れるフォノン集束の直接観測に初めて成功した。極低温に限定されていた熱の波動輸送を常温で実証した物理的背景と課題を解説する。
2026年8月27日
https://xenospectrum.com/room-temperature-phonon-focusing-boron-arsenide/
このスレの感想
原子レベルで二重スリット実験を再現し、干渉縞から熱振動や結合の硬さまで読み取れるという研究に驚く声が目立ちそうです。基礎物理の有名な実験が半導体の放熱設計につながる点も面白く、純粋科学と実用技術が直結する好例だと感じます。一方で「実際の製品にどう応用されるのか」「測定できる材料の範囲はどこまでか」といった疑問も出そうで、今後の発展が楽しみな研究です。

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