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幻のマヨラナ粒子、存在実証  京大など量子コンピューター前進

 幻の粒子「マヨラナ粒子」の存在を示す実験データが得られた、と京都大などの研究グループが11日、発表した。世界的に注目される量子コンピューターの開発の基盤となる成果として、英科学誌ネイチャーに12日、掲載される。

 自然界には、電子(マイナス)と陽電子(プラス)のように正負の電荷は異なるが質量は同じという粒子と反粒子が対で存在する。マヨラナ粒子は1937年、粒子と反粒子が同一で電荷を持たない粒子として、イタリアの物理学者が理論的に存在を予言。近年、特殊な構造の物質中に、極低温の条件下でマヨラナ粒子が出現する可能性が注目されていたが、決定的な実証データは得られていなかった。

 京大の笠原裕一准教授ら研究グループは、候補物質の一つを絶対零度(零下273度)に近い温度を保ち、熱の伝わり方に対する磁場の影響を示す「熱ホール伝導度」を測定。ある範囲の磁場で、伝導度が電子の数値の2分の1となり、マヨラナ粒子特有の数値を観測したという。笠原准教授は「粒子として確認できていないものの、電子がマヨラナ粒子のように振る舞った証拠が得られた」と話す。

 従来の実験で必要だった特殊な冷凍庫を使わずに観測に成功しており、笠原准教授は「マヨラナ粒子の制御法が開発できれば、量子コンピューターに応用できる」と語った。

【 2018年07月12日 02時00分 】

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