韓国科学技術院（KAIST）は7月7日、室温で相互作用性の高い量子粒子を生成できる、エネルギー効率に優れたレーザーシステムを開発したと発表した。研究成果は科学誌 Nature Photonics に発表された。

KAISTで物理学を研究するチョ・ヨンフン（Cho Yong-Hoon)博士らが開発したこのシステムは、六角形状の微小共振器と窒化ケイ素の損失変調基盤（loss-modulated silicon nitride substrate）を用いて設計された。この共振器の構造と材料が決め手となり、通常は極低温を条件とするポラリトンレーザーを室温で発生させることに成功した。

さらにこのシステムでは、ある「反直感的な（counter-intuitive）」現象が生じたという。通常はレーザーの動作中はエネルギーが失われるが、このシステムでは、エネルギー損失の増加に伴い、レーザーを発生させるために必要なエネルギー量が減少する。この現象を利用することで、量子光学デバイス向けの高効率、低閾値のレーザーを実現できる可能性がある。

チョ教授は、このシステムはエネルギーの損失を利得として利用できる重要なプラットフォームとして、「光学デバイスやセンサー、量子デバイスでレーザーの閾値エネルギーを低下させ、光の方向を制御するために使用できる可能性がある」と語った。

サイエンスポータルアジアパシフィック編集部