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スクイーズド光とは?

すくいーずどひかり

スクイーズド光とは、光の量子ゆらぎをある一方向に圧縮することで、通常の光より精密な計測を可能にした特殊な光の状態のことです。

スクイーズド光(squeezed light)とは、量子光学の分野で生まれた概念で、光子数の揺らぎや位相の揺らぎを片方向だけ通常の限界(量子限界・ショット雑音限界)以下に抑えた光の状態を指します。

通常の光は、量子力学の不確定性原理によって「振幅の揺らぎ」と「位相の揺らぎ」を同時にゼロにすることができません。スクイーズド光は、この2つのうち一方の揺らぎを犠牲にして圧縮する(squeeze=しぼる)代わりに、もう一方の揺らぎを標準量子限界よりも小さくすることで、特定の物理量をより高精度に計測できるようにした状態です。

生成には、光パラメトリック増幅器や光学キャビティなど特殊な装置が使われます。スクイーズド光は次のような先端技術に応用されています。

  • 重力波望遠鏡(LIGOやKAGRAで感度向上に採用)
  • 量子通信・量子鍵配送
  • 量子コンピュータの光学的実装

重力波検出においては、スクイーズド光の導入によって検出感度が実質的に向上し、より遠方の天体現象を観測できるようになりました。量子技術の実用化において重要な基盤技術のひとつです。

使い方・例文

「LIGOはスクイーズド光を導入することで、測定雑音を量子限界以下に低減し、重力波の検出精度を高めた」のような文脈で登場します。

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