量子の不思議が現代技術を支える仕組みを解説(It started with a cat: How 100 years of quantum weirdness powers today’s tech)

2026-01-20 テキサスA&M大学

米国のテキサスA&M大学は、量子力学誕生から約100年にわたる研究の歩みが、現代技術をどのように支えているかを解説した。量子力学は、猫が生きているか死んでいるかが同時に成り立つという有名な思考実験に象徴されるように、直感に反する理論として始まった。しかしその「奇妙さ」は、半導体、レーザー、MRI、GPSなど、日常生活に不可欠な技術の基盤となっている。記事では、基礎理論として発展した量子力学が、20世紀後半以降に工学・情報技術と結びつき、産業や医療を支える実用技術へと進化してきた過程を紹介する。さらに現在は、量子コンピュータや量子通信、量子センシングといった次世代技術が注目されており、かつて純粋な理論研究だった量子の概念が、未来の社会基盤を形作ろうとしていることを強調している。

量子の不思議が現代技術を支える仕組みを解説(It started with a cat: How 100 years of quantum weirdness powers today’s tech)
Dwarf stars in a glittering sky, as captured by the James Webb Space Telescope, which uses quantum‑based detectors, allowing scientists to see deeper into space and time than ever before.Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, V. Almendros-Abad, M. Guarcello, K. Monsch, and the EWOCS team

<関連情報>

量子力学の100年 量子力学は、検証中の理論から新しい技術の基礎へと進化した One hundred years of quantum mechanics Quantum mechanics has gone from a theory in test to becoming the foundation of new technologies

Marlan O. Scully and William G. Unruh
Science  Published:4 Dec 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/science.ady6092

Abstract

Radical ideas often drive scientific progress. That was the fate of Erwin Schrödinger’s 1926 paper on wave mechanics, which is a centerpiece of today’s quantum theory (1). Over the past hundred years, quantum mechanics has evolved from a theoretical basis for understanding interactions between particles and fields (2) to an essential element for advancing technologies (see the figure) (3). Philosophical problems such as Schrödinger’s cat (until observed, an entity can exist in a superposition of multiple states) developed into the field of quantum informatics. Gravitational wave detection, which provides a new probe of cosmic events, is empowered by quantum optics. Concepts in quantum physics that were once purely theoretical are now observed: The Higgs boson—a fundamental field responsible for mass—has been seen; quantum materials such as graphene are produced; attosecond (10–18 s) laser pulses are generated; and quantum turbulence may explain the 200-year-old problem of classical turbulence.

1701物理及び化学
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