量子回路で最弱ラジオ信号(単一光子)を検出、NMR・電波天文学へ応用期待
デルフト工科大学の物理学者たちが、量子力学的に許容される最弱のラジオ信号、すなわち単一光子レベルの検出を可能にする量子回路を開発しました。メガヘルツ帯での熱揺らぎを克服し、量子電磁力学アーキテクチャでラジオ周波数共振子を量子レベルで読み出し・操作します。
量子ステップの検出
古典物理ではエネルギーは連続的に増やせますが、量子力学では「量子ステップ」単位でしか変化しません。この微小ステップをラジオ波で検出できるデバイスはこれまで存在しませんでした。新回路はこれを実現し、回路QEDをメガヘルツ帯の他物理系(巨視的機械振動子、スピン系等)とインターフェース可能にします。
量子重力への挑戦
チームは量子センシング応用を超え、量子ラジオで巨視的物体の量子振動を観測・操作し、量子重力と量子力学の融合を探ります。成功すれば時空そのものの量子重ね合わせ状態創生につながり、一般相対性理論と量子力学の統合的理解が進む可能性があります。
参考文献: ScienceMag | doi:10.1126/science.aaw3101 | Delft University of Technology
産業技術
- スイッチ付き回路:基本電気回路の実践ガイド
- SPICE入門:テキストベースの回路シミュレーションツール
- SPICEネットリスト構文マスター:コンポーネント命名、受動・能動素子、電源定義
- デマルチプレクサの解説:デジタル回路での信号ルーティング
- AIが1秒でマンモグラム解析、乳腺密度から乳がんリスクを検出
- ダイナミカルデカップリング:量子コンピュータ性能を飛躍的に向上させるブレイクスルー
- フレキシブルなレクテナでWi-Fi電波を電力に変換、微小デバイス駆動へ道
- 半導体レーザーでマイクロ波発信・無線受信実現、超高速Wi-Fiへの道筋
- リアルタイムポルタメントアルゴリズムで任意2音声信号シームレス融合
- 4G時代のRF回路・EMC向けPCB設計最適化
- 電波リアルタイムイメージング「m-Widar」─ 壁越し・コーナー裏・超高速物体を遠隔撮像