茨城大・青学大、共振器なしで光の進む向きを制御する新手法

ニュース紹介

「共振器フリーで光の伝搬モードを制御可能な新手法の開発に成功～超蛍光の量子性の解明に向けて～」

茨城大学の北野 健太 講師ならびに青山学院大学の前田 はるか 教授らの研究グループは、共振器を用いることなく光の伝搬モードを制御するための新しい手法の開発に成功しました。従来の共振器を用いた光の伝搬モードの制御は、極めて精密な制御を実現できる反面、実験条件に必ず制約が課されます。

出典：科学技術振興機構（JST） 2026年6月16日 プレスリリース
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20260616-2/index.html

FrontJournalの解説

この研究分野について

この研究は光科学・量子光学（光の性質を原子・量子のレベルで解き明かし、操る学問）の分野です。レーザーなどで光を狙った方向に進ませるには、通常「共振器」と呼ばれる鏡で光を閉じ込める装置が必要ですが、実験条件に制約が生まれます。研究者は、共振器を使わずに光の進む向き（伝搬モード）を操る、より自由度の高い方法を探っていました。

①光科学は通信・センサーを支える基盤領域

光を精密に制御する技術は、光通信・量子情報・センシングなど幅広い応用を支えます。共振器という装置の制約から解放される手法は、適用できる実験・デバイスの幅を広げる可能性があり、光科学の基礎研究として意義があります。

②「共振器フリー」で超蛍光の指向性を実現

研究グループは、フェムト秒レーザーパルスを分離・交差させた干渉縞をルビジウム原子に照射し、その間隔を制御することで超蛍光（多数の原子が足並みをそろえて一斉に強く光る現象）の指向性を顕著に現すことに成功しました。通常の気体に適用できる汎用性の高さも特徴です。

編集部からひとこと

超蛍光は、瞬間的に極めて強い光を生み出す現象として量子光学で注目されています。共振器なしでその指向性を制御できる手法は、量子光アンプなど次世代の光技術につながる基礎成果といえます。茨城大・青学による日本発の光科学研究の進展に注目しています。