日本大学共同利用机关法人自然科学研究机构分子科学研究所(简称,分子研)的大森贤治教授等人开发出了利用原子测量光的技术。该技术可检测既往光学显微镜无法捕捉到的微弱光,将有助于以原子作为运算单元的量子计算机的研究开发以及量子力学研究。
相关研究成果已发表在英国科学期刊《Nature Communications》上。
研究团队开发出了利用单个原子测量微弱光的技术(供图:分子科学研究所 富田隆文助教)
此次新开发的“原子相机”是一种利用单个原子测量光的技术。该技术利用被称为“光镊”的技术捕获单个铷原子。当光照射到铷原子上时,会产生能级变化等量子力学响应。通过捕捉这一变化即可测量光的强度。
实验中,以纳米(纳米为十亿分之一)级精度移动铷原子,并拍摄到了液晶产生的干涉光场。可检测的最小分辨率可达到100纳米以下。该技术不仅能测量光的强弱,还能测量作为光波性质的“偏振”。
原子相机有助于提升采用原子进行运算的中性原子型量子计算机的性能。该方案通过操控利用光捕获的原子来执行运算。由于照射光的形状越接近正圆,计算精度就越高,因此可用于利用原子相机捕捉光形状并进行调整的技术等。
原文:《日本经济新闻》、2026/9/8
翻译:JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊:Nature Communications
论文:Atom Camera: Super-resolution scanning microscope of a light pattern with a single ultracold atom
DOI:10.1038/s41467-026-73348-x

