前回に引き続き、2019年度の16号目のネイチャーのハイライトより。
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量子光学：量子反作用に耳を傾ける
Nature 568, 7752
2019年4月18日
量子力学では、特定の物理的なオブザーバブル（位置など）の測定精度を高めると、不確定性原理によって決まるその共役変数（この場合は運動量）の不確定性が反作用を通して増大する。干渉計重力波検出器の特徴である高いレーザー出力は、ショット雑音によって生じる位置不確定性を小さくするが、その際、反作用が量子輻射圧雑音（QRPN）の形で現れる。Advanced LIGO、Virgo 3、KAGRAなど検出器がその設計感度に達した際には、将来のそれらの運用はQRPNによって制限されると予測されている。今回T Corbittたちは、低損失のオプトメカニカルシステムにおいて、重力波検出器と関係する周波数に近い周波数で行ったQRPNの室温での広帯域測定の結果を報告している。著者たちは、雑音スペクトルにおいて、2 〜100 kHzの周波数で微小共振器がQRPNの影響を受けていることを示した。そして、観測されたQRPNの推定される大きさが、理論モデルの予測と一致することが見いだされた。今回の結果は、重力波検出における量子反作用の軽減を目的とする手法に極めて重要な実験テストベッドの開発に寄与する。
LETTER p.364
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本論文においては、日本語版本誌では、「量子光学：室温における可聴周波数帯域の量子反作用の測定」と題されています。
フルテキストを直訳しますと・・・
室温でのオーディオ帯域における量子バックアクションの測定
となり、Abstractを直訳しますと・・・
量子力学は、連続測定の精度に根本的な制限を課します。ハイゼンベルグの不確定性原理は、観測量（たとえば、位置）の測定の精度が高くなると、逆作用によって共役変数（たとえば、運動量）の不確定性が高くなることを示しています。干渉重力波検出器では、レーザー出力が高いほど、ショットノイズ（レーザーの量子的性質によって引き起こされるフォトンカウンティングエラー）によって生じる位置の不確実性が減少しますが、量子放射圧の形での逆作用を犠牲にして必然的にそうします。ノイズ（QRPN）[1]。設計感度に達すると、重力波検出器Advanced LIGO[2]、VIRGO[3]、およびKAGRA[4]は、10ヘルツから100ヘルツの間の周波数でQRPNによって制限されます。 QRPN[5,6,7,8,9,10]を軽減することによって重力波検出器の感度を改善するためのいくつかの提案がありますが、これまで、これらのアイデアの実験的テストを可能にするプラットフォームはありませんでした。ここでは、重力波検出器に関連する周波数での室温でのQRPNの広帯域測定を示します。得られたノイズスペクトルは、約2キロヘルツから100キロヘルツの間のQRPNによる影響を示しており、測定されたQRPNの大きさは私たちのモデルと一致しています。現在、将来の重力波検出器の感度を向上させることを目的として、変分読み出しやスクイーズド光注入[7]などの量子逆作用を軽減する技術を研究するためのテストベッドがあります。
となります。
フルテキストは下記です。詳細が必要な方はご購入をお願いいたします。
Full Text：LETTER p.364
Measurement of quantum back action in the audio band at room temperature
Data availabilityによりますと・・・
この研究に関連するデータは、合理的な要求に応じて対応する著者から入手できます。
究極に溜まりに溜まっているネイチャー。次回は、「神経科学：齧歯類における、ベクトルを基礎にしたナビゲーション符号化」を取り上げます。
現在の事態が事態なので、ネイチャーの論文が停滞しております。時期を見まして取り上げる量を増やそうと思っています。
※体調を確保しながらなので、更新等が滞ることもあるかと思いますので、申し訳ないと思っております。主治医の指示に従っておりますので、ご安心くださいませ。まずは取り急ぎに取り上げます。
※政宗（いぬのきもち・ねこのきもちのデータベース）つついては、体調をみながら随時、最終更新日から取り上げています。癒し＆知識の増強にお役立てくださいませ。
※母がコロナウイルスワクチンの予約がなかなか取れない地域に住んでおりますので、私も予約手続きに参戦しており、昨日無事に予約が取れました。予約票の郵送や書類等を失くしやすいなどの防止のための対策などの対策も必要なので、ブログ更新や巡回等が遅くなると思います。申し訳ございません。
≪natureの論文より≫
■コロナウイルス：SARS-CoV-2スパイク変異株はウイルス複製を増強する
■コロナウイルス：慢性COVID-19患者におけるSARS-CoV-2の進化
■コロナウイルス：バイオンテック社/ファイザー社製ワクチン候補BNT162b1とBNT162b2の前臨床開発
■コロナウイルス：南アフリカでのSARS-CoV-2変異株のゲノム疫学
■コロナウイルス：モデルナ社製とファイザー社製のSARS-CoV-2 mRNAワクチンによって誘導される抗体応答の解析
■コロナウイルス：SARS-CoV-2の現在拡散中で懸念されている変異株に対する中和活性
■コロナウイルス：BNT162b2ワクチンによって誘発されたSARS-CoV-2中和抗体に対するB.1.1.7変異株の感受性
■コロナウイルス：回復期血漿を用いたSARS-CoV-2変異株の交差中和
■コロナウイルス：SARS-CoV-2の新しい変異株に関連した死亡リスクの上昇