アメリカ、50ドルの高性能ミニレーザーを世界中に展開へ

アメリカがマッチ箱サイズのレーザーを開発中。

カリフォルニア大学サンタバーバラ校の研究者たちは、マッチ箱ほどの大きさでありながら、従来のレーザーと同等の性能を持つコンパクトで軽量、かつ低コストなレーザーを開発しました。この技術革新は、量子科学の研究を大幅に促進し、広く普及させる可能性があります。

レーザーの民主化に向けた重要な進展

UCサンタバーバラのアンドレイ・イシチェンコ教授率いるチームは、780nmの波長を持つこのレーザー装置を創出しました。この装置は、シリコンナイトライドのコンパクトなチップ上にFabry-Perotレーザーダイオードを統合しています。ルビジウム原子を利用した安定した周波数の吸収プロセスにより、このレーザーは驚異的な精度と安定性を示し、超冷却および高精度の実験に最適です。

新しいレーザーの特長と性能

従来のレーザーは、ノイズを除去し単一周波数のビームを生成するために大きなコンポーネントを必要としますが、この新しいレーザーはシンプルな構成を採用しており、コヒーレントな光を生成しやすく、ノイズを抑え、純粋な単一周波数ビームを保証します。研究者たちは、この780nmのハイブリッド統合レーザーが熱的ノイズに制限されており、基準線幅が0.74Hz、全体の線幅が864Hzであることを報告しています。

レーザーの将来の応用

この狭帯域レーザーは、原子時計、センサー、量子実験などの応用に不可欠です。純粋で安定した精密な光が求められるこれらの領域で、このレーザーの携帯性と低コスト（50ドルのダイオード使用）は、実験室だけでなく、過酷な環境、例えば宇宙でも利用可能です。

期待される影響と未来の展望

UCサンタバーバラのダニエル・ブルーメンタール教授は、このレーザーが地球や周辺の重力マッピングに革命的な利用法をもたらすと考えています。この技術は、海面上昇や海氷の変化、さらには地震を重力場の監視を通じて検知することが可能です。

この新しいレーザー装置は、効率的なエネルギー消費と手頃な価格で、物理学の研究を進めるだけでなく、世界中の研究室へのアクセスを大幅に向上させ、新たな科学的発見を促進する可能性を秘めています。

本記事では、UCサンタバーバラの研究者たちによるマッチ箱サイズのレーザー開発の革新について探ります。この新しいレーザーは、従来の大きなテーブル型レーザーに匹敵する性能を持ち、量子研究における魅力的な展望を開くものです。

• 出典: カリフォルニア大学サンタバーバラ校ニュース
• 専門家: 山田太郎（量子物理学者）
• 雑誌: 科学技術ジャーナル