量子物理学者が「負の時間」の計測に成功！光子は入る前に出ていた？

パーティーにあまりに早く到着しすぎて、入る前に帰ってしまった経験があるなら……おめでとうございます！あなたは量子光子の気持を完全に理解しています。

エフレイム・スタインバーグ教授率いる トロント大学 の量子物理学チームは、超冷ルビジウム原子の雲を通過する光子が、完全に中に入る前出口から飛び出してしまう「負の群遅延（negative group delay）」現象の直接計測に成功しました。

タイムマシンが完成したのか？

デロリアンを起動するのはちょっと待ってください！研究チームは、この現象が因果律を破ったり、光速を超えて情報が伝達されたりするものではないと強調しています。光の持つ粒子と波の二面性による干渉効果が、超精密なストップウォッチ上で逆転したような時間を計測させたのです。

「弱測定（Weak Measurement）」が切り開いた突破口

通常、移動中の量子状態を観察しようとすると量子状態そのものが崩壊してしまいます（ハイゼンベルクの不確定性原理ですね）。トロント大学のチームは、補助レーザーで原子の励起状態をそっと探る 「弱測定」 手法を採用。光子を壊すことなく観察を成功させ、量子数式の「負の時間」が実際の物理現象であることを実証しました。