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不確定原理の限界から原子量の測定への可能性

 原子レベルの位置や速度の測定が、原子物理学の電子の振る舞いを示す不確定性原理で可能になることを実験で証明されました。証明したのは、名古屋大学大学院の小澤正直教授とウィーン工科大(オーストリア)の長谷川祐司准教授の研究グループです。
 不確定性原理は、電子や原子核などのミクロな世界の物質のふるまいを説明する量子力学の原理のひとつです。ドイツの物理学者のハイゼンベルクが1927年に提唱し、1932年に年後にノーベル物理学賞を受けました。ハイゼンベルクは、位置と速度の2つの物理量を共に正確に測定することは不可能であるとした上で2つの物理量の測定誤差を掛け合わせると、その積は一定値よりも必ず大きくなることを示すと言うハイゼンベルクの不等式を提唱しました。 
 小澤正直氏らは、原子核を構成する中性子についてのスピンという量を2種類を測定しました。2種類のスピンの位置と速度の測定ができ、不確定性原理を表す数式で示される誤差を下回りました。
 小澤正直名古屋大教授は、「小さい粒子でも、位置も速度も正確に測れることが実験でも実証できた。新しい測定技術や解読不可能な量子暗号の開発などへの道が開けるのではないか」と語っています。原子の運動量の測定は、量子コンピューターの開発や重力波の観測などの応用に期待できます。
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