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光子を使ったトンネル効果でボーム解釈に疑問を呈する結果

無限に長い障壁の中に「量子トンネリング」する粒子は静止している、という予言に反する結果が、閉じ込められた光子を使った測定で得られた。

2025年は、量子力学の100周年を記念する「量子科学技術国際年」だ。量子力学は、原子以下のスケールで正確な予言をするものの、量子理論の方程式をどう解釈すべきかについてはいまだに議論が続いている。トゥウェンテ大学（オランダ）のVioletta Sharoglazovaらは、光子がトンネリングと呼ばれる量子現象（トンネル効果）を行うのにどれだけの時間がかかるかを測定することにより、量子理論の標準的な解釈に代わる解釈を検証し、Nature 2025年7月3日号67ページで報告した1。この代替解釈は「ボーム力学」と呼ばれ、無限に長い障壁の中にトンネリングする量子的粒子は静止していると予言するが、Sharoglazovaらの結果はこの理論に疑問を投げ掛けるものだった。

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翻訳：新庄直樹

Nature ダイジェスト Vol. 22 No. 10

DOI: 10.1038/ndigest.2025.251048

原文

Tunnelling photons challenge interpretation of quantum mechanics
  • Nature (2025-07-03) | DOI: 10.1038/d41586-025-01765-x
  • Alessandro Fedrizzi & Fabio Biancalana
  • 共にヘリオット・ワット大学（英国エディンバラ）に所属

参考文献

  1. Sharoglazova, V., Puplauskis, M., Mattschas, C., Toebes, C. & Klaers, J. Nature 643, 67–72 (2025).
  2. Ramos, R., Spierings, D., Racicot, I. & Steinberg, A. M. Nature 583, 529–532 (2020).
  3. Bohm, D. Phys. Rev. 85, 166–179 (1952).
  4. Klaers, J., Schmitt, J., Vewinger, F. & Weitz, M. Nature 468, 545–548 (2010).
  5. Büttiker, M. & Landauer, R. Phys. Rev. Lett. 49, 1739–1742 (1982).
  6. Büttiker, M. Phys. Rev. B 27, 6178–6188 (1983).
  7. Field, G. E. Eur. J. Phil. Sci. 12, 57 (2022).