クラウドサービスを活用したボース・アインシュタイン凝縮体の異常トンネル効果の実験実証に成功

2026-08-05 01:41

ボース・アインシュタイン凝縮体（BEC）が示す「異常トンネル効果」の運動への影響が、物理実験装置のクラウドサービス「Oqtant」を利用した研究により、世界で初めて実験実証されました。

研究の背景と概要

近畿大学と中央大学の共同研究グループは、米国Infleqtion社が提供する物理実験装置のクラウドサービス「Oqtant」を用いて、極低温の中性原子気体で構成される「ボース・アインシュタイン凝縮体（BEC）」の運動を観測しました。本研究は、20年来実験での観測が困難であった「異常トンネル効果」がBECの運動に及ぼす影響を間接的に実証したものです。Oqtantを用いた学術的成果が査読付き論文として発表されるのは世界初となります。なお、本研究は国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）などの支援を受けて実施されました。

異常トンネル効果の実験的観測

異常トンネル効果とは、BECを媒質として伝搬する音波が示す特殊な現象です。通常のミクロな粒子はエネルギーが低いほど壁を通り抜ける確率が低下しますが、BECの音波はエネルギーがゼロに近づくほど透過しやすくなるという正反対の性質を持ちます。研究グループは、二重井戸型ポテンシャル中のBECの振動周期がこの効果を反映することに着目し、Oqtantを用いて壁の高さに対する振動周期の変化を測定しました。この結果、理論計算と一致する傾向が確認され、磁石などの物質でも起こると予測されている普遍的な物理現象の影響を初めて実験で観測することに成功しました。

新たな研究スタイルの提示

本研究は、実験装置の立ち上げに高い技術を要する物理学の分野において、理論研究者がクラウド経由で実験装置を遠隔利用し、自ら理論予測を検証できることを示しました。この新たな研究手法は、理論研究者の研究スタイルを大きく広げ、他の最先端実験設備のクラウド化を推進する可能性を秘めています。本成果は、2026年7月31日（金）に国際学術雑誌「Communications Physics」に掲載されました。