Letter
光物理学：電磁真空状態での電場相関の測定
Nature 568, 7751 doi: 10.1038/s41586-019-1083-9
量子力学は、電磁放射の零点電場ゆらぎの基底状態は全ての周波数で空の空間へ浸透する、としている。系の基底状態からはエネルギーを引き出せないため、こうしたゆらぎは強度検出器では直接測定できない。従って、こうしたゆらぎの存在は、ラムシフト、近接した導体間のカシミール力、自然放出などのより間接的な証拠によって実験的に立証されていた。真空場ゆらぎのスペクトル特性を決定する直接的な方法はこれまで存在しなかった。今回我々は、極低温環境に置いた非線形結晶の電気光学的検出を使って、テラヘルツ周波数領域においてこうしたゆらぎの電場相関を直接測定した。我々は、こうしたゆらぎの時間的コヒーレンスと空間的コヒーレンスを調べた。このコヒーレンスは、時間遅延と空間距離がゼロの場合、6.2 × 10−2 V2 m−2のピーク値を持ち、これは0.25 V m−1のゆらぐ真空場に相当する。この測定結果によって、今回の電気光学検出の帯域幅内で電磁放射基底状態のスペクトル成分が決定された。
