量子システム研究ユニット

学内複数の部署から「 外来アリ類をモデルとした侵略的外来生物管理体系の構築」プロジェクトに関わるOISTのメンバーたち。写真左から、諏訪部 真友子 リサーチサポートスペシャリスト、小笠原 昌子 リサーチサポートスペシャリスト、吉村 正志 リサーチサポートリーダー、エヴァン・エコノモ 准教授、杉原 忠 外部研究資金申請マネジャー、藤松 佳晃 外部研究資金申請アシスタントマネジャー

量子力学的状態においては一つの原子が二つの場所に存在しうる、すなわち自分自身の波と重ね合わせの状態という現象が起きる。これらの画像は一つの原子を二つの異なる観点から見た重ね合わせを示している。右図の赤い斑点および左図の山は原子がその場所に100％の確率で存在していることを示す。左図の手前にある低い二つの青い山および右図の上にある青い部分は一つの原子が50％の確率で二つの場所に分布していることを示す。これらの図は量子力学の世界で起きる現象を実際に可視化したものと言える。 画像は、現在、量子システム研究ユニットで研究をするアイルランドのコーク・カレッジ大学所属のトーマス・フォーガティーが作成。

クロロフィル分子は光子を吸収し、反応中心クロロフィルにエネルギーを移す。光合成の効率の良さは、光子エネルギーが常に最短のルートを見つけ出して複数のクロロフィルを利用することで実現する量子現象といえる。光子が反応中心クロロフィルに到達すると、電子は次々に電子受容体へ受け渡される。クロロフィル分子が1個の光子を吸収して1個の電子を失うことで、植物の栄養である糖の生成と酸素の放出につながる連鎖反応を引き起こす。画：バネッサ・シパーニ

ミクロの世界では粒子を形作る波の状態が二つ以上集まって一つの大きな波を作る「コヒーレンス」という現象が起きることがある。ボーズ・アインシュタイン凝縮（略称BEC）では、原子のガスを-273℃（絶対零度）近くの超低温に冷却することでコヒーレンスなどの量子力学的相関現象を巨視的に観察することが可能になる。OIST学生のリー ・ジェームス・オリオーダンによる実験で得られた画像。