沖縄科学技術大学院大学の研究室で、科学者たちは初めてダイヤモンドのNVセンターにおける電子の量子スピンを、センチメートルサイズの物体に動かすことに成功した。量子力に対する古典的な力学的応答が、これまでの記録を八〜九桁上回る質量で記録された。
日本にあるOISTのQuantum Machines Unitのジェイソン・トゥワムリー教授率いるチームは、炭素製の棒でグラファイト板に吊り下げられた窒素空孔中心を持つダイヤモンドを使用した。板は反磁性効果によって磁石アレイの上に浮遊させられていた。出力50ミリワットの緑色レーザーがパルス状にダイヤモンドを照射し、NVセンターの電子スピンを偏極させ、微小な磁気揺らぎを生み出した。これらの揺らぎがダイヤモンドを下向きに押し、干渉計がグラファイト板の変位をピコメートルの精度で記録した。アンサンブル全体の重さは約128ミリグラムで、変位は百ナノメートルに達した。
この実験は7月2026年に学術誌Science Advancesに掲載された。結果は査読付き出版物で確認されており、スピンの重ね合わせそのものではなく、量子力に対する古典的な応答を記述している。NVセンターは、他の系よりも室温で量子状態を長く保持できる長いコヒーレンス時間を持つために選ばれた。
目に見えない磁場の作用で針が回転し、列車全体を押す小さな羅針盤を想像してほしい。それぞれが微小な磁石のように振る舞う電子スピンが、総体として巨視的な物体を動かしたのである。これは単なる信号の増幅ではなく、重力がすでに顕著になる領域における量子効果の直接的な発現である。
この成果は、巨視的な重ね合わせの創出と量子重力の直接検証への道を開く。同じ原理に基づいて、暗黒物質や重力波を探るための超高感度センサーを構築することもできる。科学者たちは、量子効果が重力効果と同程度になる領域に近づくには、質量をもう一桁増やす必要が残っていると指摘している。
2026年十月にScience Advancesに掲載された結果は、量子と古典の世界の境界がセンチメートル単位まで移動したことを示している。
