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一方の原子波を止め、もう一方を落下させ「自由落下の量子位相」を直接測定

2026.09.09 グローバルブリーフィング

言語別ブリーフィング

極低温ルビジウム原子の波を二経路に分け、一方を原子チップの磁場で保持し、もう一方を上へ押して自由落下させました。再結合時の干渉から自由落下の量子位相を直接測り、アインシュタインの等価原理を量子波に適用した予測と一致しました。

一般相対論と量子力学を統一した実験ではなく、重力自体の量子化も示していません。地表近くの低エネルギー領域で量子波の進化が等価原理と整合するかを試したものです。

等価原理とは

自由落下する局所空間では重力を感じないという考えです。落下波と実験室に固定した波を比べました。

マイクロ波で重ね合わせを作り、チップ配線の磁力で一方を支え、他方を放物運動させて再結合しました。

自由落下波と静止波の予測位相を直接測り、落下時間の3乗に沿う変化も確認した初の例としています。

原子は量子状態ですが地球重力場は古典的に扱われ、重力場の重ね合わせやもつれは測っていません。

ナノダイヤモンドなど重い物体と長い重ね合わせで、量子力学の限界を探ります。