～量子重力理論への第一歩～
理学研究院
菅野 優美 准教授
ポイント
・量子重力理論(※1)が示唆する未発見粒子、グラビトン(※2)の発見が強く望まれている
・連星ブラックホールからの重力波(※3)の量子力学的記述に世界で初めて成功
・今後、グラビトンの発見につながることが期待される
概要
これまで連星系(※4)からの重力波は、古典的に記述されると信じられてきました。
研究グループは、連星系が生成するグラビトンの量子状態を定量的に評価し、10-4のオーダーで、古典的な重力波に最も近いコヒーレント状態(※5)からのズレが存在することを明らかにしました。
九州大学大学院理学研究院の菅野優美准教授、神戸大学大学院理学研究科の早田次郎教授および九州大学大学院理学府博士課程１年の谷口彰らの研究グループは、連星系からの重力波の解析を行い、重力波に潜む量子性の存在を明らかにしました。
最後の未発見粒子であるグラビトンの発見に貢献することが期待されます。
本研究成果は米国の雑誌「Physical Review Letters」に2026年2月12日（木）に掲載されました。
本研究グループからひとこと
本研究は、連星系からの重力波に、初めて量子論を適用した斬新な成果であると評価されています。この研究が、将来グラビトンの発見につながれば嬉しいです。
用語解説
(※1) 量子重力理論
重力を量子論で説明し、時空の最も根本的な性質を明らかにしようとする理論。
(※2) グラビトン
重力を伝える粒子で、重力子とも呼ばれる。重力波もグラビトンの集合として理解できる。
(※3) 重力波
大きな質量の天体が激しく動いたときに生じる“時空のさざ波”である。
(※4) 連星系
2つの恒星が互いの重力で結びつき、共通の中心のまわりを回っている天体の組のことである。
(※5) コヒーレント状態
量子でありながら、古典的な波に最も近い振る舞いをする特別な量子状態のことである。
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