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カルガリーの量子研究者がダイヤモンドのルールを破る新たな用途を発見

画期的な発見により、データセンターやレーザー製造にダイヤモンドが使用される可能性があります。 女の子とダイヤモンドについての古いことわざがあります。おそらく老化が進んでいないのでしょう。 2026 年におけるより適切な言葉は、特にカルガリー大学での発見のおかげで、ダイヤモンドは量子科学者の親友であるということかもしれません。 2025 年 12 月初旬、カルガリー大学の量子ナノフォトニクス研究所の研究者らは、ダイヤモンドの基本的特性と量子ナノフォトニクスでの使用との関係、つまり基本的には小さな構造と、それらが光とどのように相互作用するかの物理学に関する発見を概説する論文を発表しました。 この論文では、研究者らがダイヤモンドにおける第二高調波発生、つまり光の波の周波数と長さの変化によるある色の光の別の色の変換をどのように実証できたかについて概説しています。この発見がなされるまでは、ダイヤモンドはその結晶構造が対称的すぎるため、そのような光学的変換を達成できないと広く信じられていました。 「こうした影響を確認することで、私たちは一種のルールを破っているだけでなく、ルールを破る度合いを制御できる方法でそれを行っています。」 ポール・バークレー博士、カルガリー大学 「ダイヤモンドは伝統的に、私たちが論文で見ている効果と両立する材料ではありません」と同大学物理天文学部教授で量子ナノフォトニクス研究室の責任者であるポール・バークレー博士はベータキットのインタビューで語った。 「波長変換に関連するアプリケーションは、ダイヤモンド結晶の性質に根本的な理由からダイヤモンドでは不可能なものが数多くあります。したがって、これらの効果を確認することで、ある種のルールを破っているだけでなく、ルールを破る強度を制御できる方法でそれを行っています。」 ダイヤモンドの結晶構造の小さな欠陥を利用することで、研究チームは既存の制限を回避することができ、量子ナノフォトニクスの分野でダイヤモンドを新たに使用できるようになりました。 「ダイヤモンドは大量のレーザー出力を処理するのが非常に得意です。材料を破壊することなく大量の出力を得ることができます」と、この発見に至るまでの実験を主導した研究室の博士研究員シグルド・フローガン氏は語った。 「したがって、私たちが今の発見でできることは、原理的には、現在達成可能なものよりもはるかに多くの電力を処理できる光スイッチ、レーザー、または変調器を作成することです」とフロガン氏は付け加えた。 関連：アルバータ州、カルガリー大学の技術・科学拠点の建設に5,500万ドルを充てる フロガン氏によると、実用的な例には、データセンター、高出力レーザー製造、光処理などのユースケースが含まれる可能性があるという。 研究室の発見は12月に発表されたが、研究者らは3年前に初めてこの現象を観察しており、研究は数年間続いているとフロガン氏は述べた。 「これらの実験は2023年末に行われ、2024年に引き継がれました。しかし、何が起こっているのかについての最終的な直観とモデルは2025年の初めまで得られませんでした」とフロガン氏は語った。 BetaKit の Prairies レポートは、アルバータ州のビジネス ストーリーを広めることに特化した非営利団体 YEGAF から資金の一部を提供されています。 フィーチャー画像提供: Unsplash。写真提供：バス・ファン・デン・エイクホフ。 #カルガリーの量子研究者がダイヤモンドのルールを破る新たな用途を発見