【物理】「マヨラナ粒子」 ８０年以上前に予言された幻の粒子の存在を世界で初めて実証…京大グループ
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８０年以上前に存在が予言された幻の「マヨラナ粒子」が実際に存在することを世界で初めて実証したと、京都大などのグループが１２日付の英科学誌ネイチャーに発表した。電気を通さない固体の中で、電子があたかもマヨラナ粒子のようにふるまう現象を観測したという。将来的には量子コンピューターなどへの応用が期待される。
マヨラナ粒子は、粒子とも反粒子とも区別のつかない「幻の粒子」と言われ、１９３７年にイタリアの物理学者、エットーレ・マヨラナが理論的に存在を予言した。電気を帯びず極めて質量の小さな素粒子「ニュートリノ」がその本命と考えられているが、証明には至っていない。一方、特殊な条件下の超電導体などでは、電子がマヨラナ粒子のようにふるまう可能性が指摘され、その決定的証拠をつかもうと各国で研究が本格化している。
笠原裕一・京大准教授（物性物理学）らは、東京工業大のチームが合成した磁性絶縁体「塩化ルテニウム」を用い、その内部を伝わる熱の流れが磁場によってどの程度曲がりやすくなるかを、磁場を変化させながら測定した。
その結果、ある範囲の磁場では、磁場や温度を変えても、曲がりやすさの値が普遍的な値の２分の１で一定になった。熱を運ぶ粒子が電子の半分の自由度を持っていることを意味し、そのような性質があるマヨラナ粒子が現れたと考えないと説明が付かないという。
マヨラナ粒子は外部からの影響に対して強く、粒子が持つ情報を安定的に保てるため、量子コンピューターの素子としての応用に期待がかかる。笠原准教授は「これが普遍的な現象なのか、他の物質でも確かめたい。量子コンピューターの実現につながるか今は全く分からないが、その基盤を発見したと言えるのではないか」と話す。【菅沼舞、阿部周一】
■ノーベル賞級の成果
木村昭夫・広島大教授（物性物理学）の話 世界で発見レースが繰り広げられる中、大半の研究がターゲットにしていた超電導体とは別の物質、別の方法を用いてマヨラナ粒子の存在を直接的に示したインパクトは大きい。液体ヘリウムで冷却可能な温度（５ケルビン）で観測できたことも、今後の実験や応用に期待を広げる。ノーベル賞に値する重要な成果だ。
【ことば】粒子と反粒子
電子に対する陽電子、陽子に対する反陽子のように、物質を構成する粒子には質量は同じだが電荷が正負逆の反粒子がある。両者は出合うと消滅する。宇宙誕生時は粒子と反粒子が同数できたはずだが、今の宇宙は粒子ばかり。もし宇宙で最も数が多いニュートリノが粒子と反粒子の区別がつかないマヨラナ粒子だとすると、粒子と反粒子の数が非対称になった謎に説明が付くと期待されている。
毎日新聞2018年7月12日 02時30分(最終更新 7月12日 02時38分)
https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/07/12/20180712ddm001010024000p/9.jpg
https://mainichi.jp/articles/20180712/k00/00m/040/178000c ああ、あのアメリカでしか流行らなかった変なダンス。 エットーレ・マヨラナ
＞イタリアで人種法が制定され、フェルミらが公職から追放された1938年ナポリからパレルモへ移動する船のなかで行方不明となった。
＞自殺説、外国による誘拐説、亡命説などがあり、イタリアの作家レオナルド・シャーシャ が"
＞La scomparsa di Majorana （マヨラナの失踪）"(1975)という著書であつかった。 ふむ。つまり世界はマヨラーでありマヨネーズが統一理論の鍵ってことか。 >>96
日本の作家山田正紀も「チョウたちの時間」(1979)という著書であつかっているな
ある夏の日、少年は図書館で長い髪の美しい少女と出会い、一匹のチョウを手渡された…。だがその美しい夏の思い出の背後には、人類の命運がかかった、〈時間〉をめぐる壮絶な戦いが隠されていた。
その鍵を握るのは、1930年代のヨーロッパを放浪する原子物理学者マヨラナ。吹き荒れるファシズムの嵐から逃れようとする彼は、どこへたどり着き、何を目にするのか。 >>100
ブラックホールのお茶漬けというネタがあった
マイクロブラックホールのお茶漬けは死ぬほど美味、でも本当に死ぬ
書いたのは工学博士のSF作家 こに領域の見かけ上の粒子と実際の粒子を同じ扱いにする感覚がいまいちよくわからない
同じ特性なら同じ扱いにしていいだろってことなのか
自動的に本物の粒子が有ると決まる仕組みなのか >>103
良い量子数を持つならそれが「本物の」粒子(量子) >>90
> 別にマヨラナ粒子と呼ぶこと自体はマヨラナへの敬意もあるんだから何の問題もないだろ
マヨラナの名を冠することには何の異論もない、今回の準粒子が彼の主張したような性質を持つのであればね
問題は、マヨラナ「粒子」と呼んで発表していることだ、マヨラナ「準粒子」とかマヨラナ「量子」じゃなくてね
フォノンを「音の粒子」と呼んで、「この装置によって次々に音の粒子を発生させて試料に照射することができます」などと
素人相手に大袈裟に言ったとしたら、その人間の科学的な誠実さについて疑問を感じるだろうが
「音の粒子のように振る舞うもの」と言うのなら構わないが >>108
マヨラナ性を持つんだから何の問題もない
そうして最初期の概念のみならずそれを拡張・発展させたものに対しても同じ名を冠する術語の例は無数にある >>110
でもマヨナラ実粒子の探索もこれとは別の実験で続いてるわけで紛らわしいことは確か
今後ニュートリノレス二重ベータ崩壊実験でニュートリノのマヨラナ性が確認されたときに
「マヨラナ粒子発見」の見出しつけたら「前にも見つかってたじゃん？」となって混乱する
>>1の記者が実粒子のマヨラナ粒子とマヨラナ準粒子の区別がついてるのかも怪しい この実験が成功したら確実にノーベル賞だけど、今回の成果はそこまでではない
超伝統体以外でのマヨラナ粒子の存在可能性を示したってことだね
物理目的：ニュートリノの伴わない二重ベータ崩壊（0νββ）の発見
https://www-he.scphys.kyoto-u.ac.jp/research/Neutrino/AXEL/experiment.html
ニュートリノのマヨラナ性を確認するためには、「ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊（0νββ）」という事象を発見すればよく、世界中で0νββ探索が行われている。 「マヨラナ粒子の発見」は２，３年に一回ぐらいのペースであるらしいよ（笑）
今回もそれだね
超伝導体以外での発見ってのが新しいけどね
最終的にマヨラナ粒子の正体がニュートリノだと証明されたときが本当の大ニュースだろうね
その研究も行われている >>121
＞最終的にマヨラナ粒子の正体がニュートリノだと証明されたときが本当の大ニュースだろうね
それ言うなら「ニュートリノがマヨラナ粒子であることが証明されたとき」じゃないのか
ニュートリノ以外のマヨラナ粒子が見つかったらもっと大ニュースだ
とは言え標準理論または大統一理論+αの中にニュートリノ以外のマヨラナ粒子が入り込む余地は無いのかな つまり質量をもつけど電荷をもたない粒子ということ？ >>110
だから良く読んでから反論しろ、私の>>108に対するお前の反論は的を外しまくっている
マヨラナ準粒子と呼ぶなら問題ないがマヨラナ粒子呼ばわりは間違ってると言ってるんだよ
フォノンを音の粒子とは呼ばないように
固体中に生ずる様々な量子はあくまでも準粒子であって素粒子や陽子などのバリオンと同格の粒子ではない
この実験で存在の痕跡を掴んだのはあくまでもマヨラナ性を持つ準粒子であって粒子ではない バリオン数の起源は弱粒子の崩壊だけじゃなかったのか
マヨネーズが原因だった 「マヨラナ粒子」という素粒子が存在するみたいなタイトルをなんで付けるのかね。 フェルミ粒子、
ボーズ粒子、
準粒子、
などという特定の粒子などないが、
そういうのと同じような言い方（粒子のもつ性質を表す言葉）
なのが
マヨラナ粒子 >>127
そもそも術語としてマヨラナ準粒子だのMajorana quasiparticleだのと言うことが無いんだが
まあ言いたいことは分かる
フォノンは例として良くないな
凝縮系のマヨラナフェルミオンを例外なく「マヨラナ準粒子」と呼ぶべきだと言うなら
例えば固体中の電子は真空中の電子とは明確に異なるからランダウ準粒子やブロッホ電子と呼ばなければならない
そう主張するのであれば一貫性こそあるが広い同意は得られないだろうし
そうでないのであればダブルスタンダードだ
問題は粒子と呼ぶか準粒子と呼ぶかなんてことではなくて
見出し含めたプレスリリース全体として印象操作を図ってるところだと俺は思う 正しいタイトルは
「マヨラナ粒子のような振る舞いをする電子を超伝導体以外の物質でも発見」
これじゃインパクトがなさすぎて話題にならないということなんだろうが
「マヨラナ粒子を発見」はどうかんがえても言い過ぎ 「物質中で」「磁性絶縁体で」などと付ければ見出しが「マヨラナ粒子を発見」でも良いと思うが
お前らはそれすら許さないの？ マヨラナ粒子（のような振る舞いをする電子）を（超伝導体以外の物質でも）発見
・・・嘘ではないのかもしれないが、なんというか誠実さが感じられないよね モスラみたいな繭になったりする幻の粒子なんだろうね 宇宙誕生直後に粒子と反粒子は等しく生成されたはずですが、現在の宇宙では反粒子が消え、
粒子が作る物質だけが残されています。
このことは「宇宙物質優勢の謎」と呼ばれる宇宙・素粒子の大問題の１つであり、ニュートリノの性質が
その謎を解決する鍵と考えられています。電荷を持たないニュートリノは、クォークなどの素粒子と異なり、
粒子と反粒子が同一のマヨラナ型と呼ばれる素粒子の候補です。
このマヨラナニュートリノのアイデアは、理論物理学者であるエットーレ・マヨラナによって1937年に考案されましたが、
未だ実験的実証は出来ていません。
さらに、昨年のノーベル賞でも話題を集めたニュートリノ質量の発見によって、ニュートリノの質量の起源に
関わるマヨラナニュートリノの実証は決定的に重要な意味を持つことになりました。
ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊 (図2) の観測はマヨラナニュートリノを証明する最も有力な実験的手法で、
現在世界中で激しい競争が繰り広げられています。
https://www.ipmu.jp/ja/20160809-KamLAND 意外なことに超伝導体のなかにも，マヨラナ粒子と同じふるまいをする状態が存在する．
超伝導体は2つの電子がクーパー対を組んで凝縮している状態にある．
超伝導体の励起状態として，「電子」を1つ加える励起だけでなく，その反粒子にあたる「正孔」（ホール）を
1つ加える励起も可能である．「正孔」はまわりのクーパー対から電子を1つ奪って対消滅し，
「電子」を1つ残すことができる．また，その逆過程も可能である．
つまり超伝導体中では，「電子」と「正孔」は互いに変換しあうことができる．このとき，粒子（電子）と反粒子（正孔）が
区別できない状態が出現してもよい．実際にはマヨラナ粒子の出現にはいくつかの条件が必要だが，
トポロジカル超伝導体とよばれる特殊な超伝導体の表面や渦糸中であれば，マヨラナ粒子が出現してもよいことが
わかっている．このマヨラナ粒子は，超伝導体がもつ非自明なトポロジーによって保護されているため，
外部からの擾乱に対して安定であり，粒子を交換するときに非可換統計に従うというおもしろい性質をもつ．
マヨラナ粒子が出現する物理系は複数提案されており，実際にマヨラナ粒子を観測したという実験結果も
いくつか報告されているが，詳しい検証はこれからである．
マヨラナ粒子はどんな形で発見されるだろうか？ 素粒子・原子核・物性の各分野で，熱い探索競争が続いている
http://www.jps.or.jp/books/gakkaishi/2016/04/71-04_70fushigi02.pdf >>36
んじゃ、マヨラナ粒子もそういう仮想的な粒子で、実態は別にある可能性もあるの？ ここまでマナカナが出てないとすれば、私も筆を折る時期ということか。。 サヨラナ サヨラナ サヨラナ〜ぁぁぁ〜
もうすぐ外は白い冬〜 >>142
この記事で言ってるマヨラナ粒子は仮想的なものでその実態は電子ってこと。
電子は電気的に中性ではないので実粒子としてのマヨラナ粒子ではない。
けれど特殊な条件下ではあたかもマヨラナ粒子であるかのような挙動をするというのが今回の話。
これとはまた別に、ニュートリノがマヨラナ粒子である可能性が指摘されていて
それを確かめる実験（ニュートリノを伴わない二重ベータ崩壊）も行われている。
そっちの実験で探してるのは実粒子のマヨラナ粒子。 ニュートリノ→意味不明
ローレンツブースト→記憶にあった
マヨナラ質量→亜光速だからかな
質量軽すぎる→意味不明 ウリのチャンス！マヨナラ^_^二重β崩壊しました！ノーベル賞ニダ マヨラナ粒子的性質を示す電子の集合だとしても、全て陽電子に置き換えても同じ性質になるはずで
上手くいけば反物質の保存に使えないか >>157
お前よりは比べ物にならんぐらい信用できるぞ >>107
な、なかでんこ
でんこのなか・・・あったかいナリ(´-`) そんな粒子があったのか ほんとに科学はいくらでもネタがあるな >>145>>149
小田和正って理工学部だったな
純粋な理論寄りの>>1の発見とはずれるか よくわからんのだがニュートリノと反ニュートリノが同じでないだけの話じゃねーの？ ニュートリノと反ニュートリノが同一だとすると
β崩壊ではレプトン数が保存されないことになるんでわ
その辺の折り合いはどう付けるつもりなんだろう マヨナラ、マヨナラ、マヨナラ〜アアアァ〜、もうすぐここは白〜い冬〜 ニュートリノの反ニュートリノが同一でなければそれでええだけやん
何をさわいでいるの？ ＞ニュートリノと反ニュートリノが同一だとすると
＞β崩壊ではレプトン数が保存されないことになるんでわ
＞その辺の折り合いはどう付けるつもりなんだろう
ニュートリノに、レプトン数が1のものと−1のものの
二種類があることにすればいいのじゃないの？
レプトン数が1のものの反粒子はレプトン数が1で自分自身
レプトン数が−1のものの反粒子はレプトン数が−1で自分自身で
となっていたらどうだろうか？ >>181
なおさらよく分からない話のような
＞ニュートリノに、レプトン数が1のものと−1のものの
＞二種類があることにすればいいのじゃないの？
粒子と反粒子ではレプトン数の符号は逆になるはずなんで
そういう2種類のニュートリノがあればそれは片方がもう片方の反粒子ということでわ
＞レプトン数が1のものの反粒子はレプトン数が1で自分自身
粒子と反粒子が同一、つまり符号が逆になってもレプトン数が変わらないためには
ニュートリノのレプトン数は 0 でなきゃいけないってことす
でもそれだと最初に書いたようにβ崩壊のレプトン数は保存されない
まぁ、だとすれば保存則が破れてるんだろうね いかにも胡散臭い名前の粒子だし、考案者も行方不明だし、ペテンの一種に違いない！
ニュートリノ好きの日本人を騙そうとしているだろ？ ここでの議題の要点はマヨラナ粒子に関する話題であって、
量子コンピュータについての言及は行き過ぎだといえるだろう。
絶縁体では素子デバイスとして扱いやすいとはいえない。
まだ光量子型のほうがましだ。 レプトン数などという保存量はもともと最初から無かったんだという
ことにすれば、どうなるかな。
たとえば、いま、ケチャ数という保存量があると思って、陽子はその数がいくつで、
電子は幾つで、などと割り当てて、素粒子の反応の前後で保存法則が成り立つように
決めることが出来たとする。でもそれは別に根拠など無いわけだ。 >>186
そういうこと
これまでもアイソスピン、ストレンジネス、ハイパーチャージといった量子数が
クォークモデルによってより深いレベルで説明されてきたように
レプトン数ももっと本質的な視点から捉え直す必要がある
だからこそ どう折り合いを付けるのかが注目されるわけです 11次元と言ってる世界の末端にある
全てを整合するニュートリノに単純な要素などない
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