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【光あれ】無から“光が生まれる”瞬間を世界初3Dシミュレーションで再現

3本レーザーが“無”を照らすと真空が発光した — 3本レーザーが“無”を照らすと真空が発光したこの図は「真空四波混合」と呼ばれる量子現象をイメージ化したもので、背景の漆黒は電子も原子もない“理想的な真空”を表しています。画面の左右と右上から伸びる赤・緑・緑の三本の光線がペタワット級の超高出力レーザーパルスで、色の違いはそれぞれの波長（赤外と可視の中間、可視域の緑付近）を示しています。これら三本のレーザーが中央の一点で正確に交差すると、量子ゆらぎの海である真空がわずかに分極し、非線形光学結晶のような性質を帯びます。その結果、エネルギーと運動量のつじつまを合わせる形で“第四の光”が誕生し、図では右下へ伸びる紫がかった新しいビームとして描かれています。この紫の光は三本の入力光が真空を介して相互作用した「おつり」で生じたもので、光子同士が真空内で散乱した証拠となります。Credit:Zixin (Lily) Zhang

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