【物理】質量ゼロの新しいディラック電子をタングステン表面上に新発見　超高速コンピューターも−広島大

1 ：

広島大、質量ゼロ電子を新発見　超高速コンピューターも
　特殊な絶縁体の表面などに存在することが知られている質量ゼロの電子の一種として、
新しい性質を持つ電子を発見したと、広島大チームが１日、発表した。将来の超高速コン
ピューターの開発などが期待できるといい、近く米物理学会誌に掲載される。
　チームは、電気抵抗が大きく、電球のフィラメントなどに使われる金属タングステンに着目。
表面を動く電子の速度やエネルギーなどの性質を詳しく調べ、質量を持たない電子を発見した。
　質量があり金属の内部を自由に動く電子と比べ、質量を持たない電子は高速で移動
できるため、計算速度の早いコンピューターなどにつながる可能性がある。
共同通信　2012/02/01 19:54
http://www.47news.jp/CN/201202/CN2012020101002077.html
［研究成果］質量ゼロの電子を新たに発見〜タングステンの表面電子の運動状態を解明〜
http://www.hiroshima-u.ac.jp/upload/0/news_events/2011nendo/20120201_miyamoto/photo.jpg
記者会見の様子
広島大学放射光科学研究センターの宮本幸治助教と大学院理学研究科の木村昭夫
准教授は、タングステン表面上に質量ゼロの新しいディラック電子を発見した研究成果を、
平成24年2月1日（水）、広島大学東京オフィスで記者発表しました。
古くから電球のフィラメントなど身近な材料として使われているタングステンの表面電子の
奇妙な動きに目を付け、本学の放射光科学研究センターの高輝度シンクロトロン放射
光と、角度分解光電子分光装置を使いタングステンの表面に重さがゼロの電子を発見
しました。これは次世代の大容量超低消費電力デバイスの開発に、大きな広がりと新たな
展開を与えるものと期待されます。
本研究は、ミュンスター大学物理学研究所（ドイツ）との共同研究で行われ、研究内容は、
米国科学雑誌「フィジカル・レビュー・レターズ（Physical Review Letters）に掲載される
予定です。
広島大学お知らせ　2012年2月2日
http://www.hiroshima-u.ac.jp/news/show/id/13139
http://www.hiroshima-u.ac.jp/upload/0/news_events/2011nendo/20120201_miyamoto/shiryo.pdf
Spin-polarized Dirac-cone-like surface state with d character at W(110)
K. Miyamoto, A. Kimura, K. Kuroda, T. Okuda, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, and M. Donath
Accepted Friday Dec 23, 2011
http://prl.aps.org/accepted
関連ニュース
【物理】トポロジカル絶縁体で光速の300分の1程度の超高速で動く「ディラック電子」生成率100%近く 山形大が新手法
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1320899975/-100

2 ：

これで妄想が現実になるな

3 ：

　　　　 |ヽ、　　| ヽ、　　　　　　 人_人,_从人_.人_从._,
　　　　/ 　ヽ─┴　ヽ　　　　　 )　ﾁｮﾊﾟｰﾘ――！！　(
　　 ／!||!（゜＼'iii'／゜ﾉヽ ﾟ。　　)ノーベル賞よこすﾆﾀﾞ―！！ (
　／ﾉ( 　"u,"ニ..,ニヽ"v＼　　　)／⌒Y⌒Y⌒l/⌒Y⌒
　＼⌒ ＼/ ｛y~ω'~Y　,／　　 ノ＼　　　　　　 ﾉ＼
　　 .>.　　{.　|⌒ヽ⌒||〈　　　ノ 　　　　　　　ノ　　　ヽ
　.／　　..　| .|:::::::|::::::||　i ／　　　 　　　　　　　　　 　 ＼
　{　　 ⌒ヽ_/ ）;:;:!;:;r! 　/　　U　　　　　　　　　　　　　 　i
　ヽ,　　 ／､ 〈 ﾆニニ>|　　　　　　　　　　　　　　　 　 　 |　　　　バカだろおまえ！
　　{.　 ﾊ ヽ Y｀　　　　 丶　　　　　　　 　　 　 　 　　　 ノ
　　 ヽ{　ヽ_ゾﾉ　　　　　　　　　／　　　　　　　 　＼

4 ：

これはまたノーベル賞とれそうな大発見だな

5 ：

あれ？
これだとエネルギーは、単に光の速さのニ乗となるけどいいのかな？
トンデモ君のホメオパシーの、波動説明とおなじになる。
Dr.Wernerのホメオパシー理論
http://www.youtube.com/watch?v=G_4VBNdHlr4

6 ：

奴は使えねぇ電子の風上にも置けない怠け者だぎゃ

7 ：

質量０ってジュースのカロリーゼロ的な０なんだろ？

8 ：

質量がないのに存在するとはどういうこと？
光も質量はない？

9 ：

わけ分からんが、すごいことなんだろな

10 ：

これ電気的にどうなるの？
電流とか電圧とかコンデンサに溜まる様子とか特徴がでるのだろうか

11 ：

伝わる速度が光速と同じだったから質量も0とみなせるってこと?

12 ：

＞大容量超低消費電力
はよ

13 ：

あー　あれね

14 ：

東北大など、質量ゼロのディラック電子に質量を持たせる事に成功
http://news.mynavi.jp/news/2011/08/15/030/index.html

15 ：

「質量ゼロのように振る舞う電子の性質」であるだけかもしれない。それなら新発見でもなんでもなくて、今普通に我々が電気製品で使っているのだが。

16 ：

知ってた

17 ：

>>14
＞「ヒッグス機構」が、素粒子の世界だけでなく物質内部にも存在している可能性を示す実験結果でもあるという
これにも驚いた
大ニュースじゃねこれ

18 ：

有効質量って何で書かないんだろう

19 ：

結果として質量を持たせないといけなくなる
けど現状より超高速、いや高速ゆえに処理能力の高いものを求めることができる可能性は十分ある

20 ：

質量０ってありえるの？
質量０なのに電荷があるの？　そもそも電子なの？

21 ：

レアメタルのタングステンがネックにならんの？

22 ：

質量０　　そこには、一体何が存在してるんでしょう？

23 ：

光速の300分の１か・・・
そんなに速くない気がするんだけど

24 ：

光速で移動しても重さが無いのか？
純金1ｇは光速で移動すると、どれくらいの重さになる？

25 ：

ノーベル賞ものの大ニュースにも聞こえるが、その一方で「広島大学」と聞くとそうでもないような気もする。
どっちなの？＞詳しい人

26 ：

物質ってのは人間が持つ概念とまったく違ったものなんだろうな
０とか虚数解とか当たり前の世界だし

27 ：

質量を持つ物体が光速で移動するとおれの肛門がヤバイ

28 ：

インターネットの重さは五十グラムと言われている
約イチゴ一個分、これがゼロになるわけ？

29 ：

これはどっちかってと記事かいてる人が判ってない感じなんじゃないか？

30 ：

この「電子」って言うのは孤立状態のいわゆる電子じゃなくて
電子が過剰な状態のこと。電子が過剰な位置の動きが質量ゼロのように振る舞う。
グラフェンとか作んなくてもよくなったってことなんだろう。多分

31 ：

知ってた

32 ：

ええええええ
既存の標準モデルがむちゃくちゃになるぞｗ

33 ：

物質構造の中で電子が足りてない孔に隣の電子が嵌まって、
新たにそっちが孔になる現象を、
「正の電荷を持った粒子が移動している」みたいに見做し表現するけど、
例えばそういう感じの見做し表現なんじゃないの？

34 ：

質量＝エネルギーとしたアインシュタインの立場はどうなる？

35 ：

E=mC~2
からいえばm=0ならエネルギーEも0ということ？
エネルギー0の物質が移動する？？
そもそもエネルギー持たないモノが何かに干渉できるの？

36 ：

一般家電に投入されるのは
10年後だな
底辺でもバカ買いできるようになるのは
18年後だな
今欲しいんだよ

37 ：

>>8
エネルギーに質量はないよ。
ただ、エネルギーを質量に変換することはできるけど。
粒子を加速して高エネルギーを与えて粒子同士をぶつけて
高エネルギーから新たな物質（粒子）を作るのはよく行われてるよね。

38 ：

物質の中には質量がゼロでない電子で、物質の表面に質量がゼロの電子？
わけわからん。

39 ：

どうなんだろ、タングステンて普通の値段くらいか。

40 ：

超伝導みたいなイメージかな

41 ：

すごいと言えばすごいけど、これは、電子の波動関数が、相互作用の結果
「有効質量０のディラック方程式に（近似的に）従う」というだけのこと。
別に実際の電子が光速で移動できる訳ではないんだよ。
エネルギー E と運動量 p の関係は、通常は
E=p^2/2m + (ポテンシャル)　(A^2≡AxAとする)と２次関数で書けるけど、
今回の物質の表面では
E= vp + (ポテンシャル) (vは速度の次元を持つ係数)
と１次関数で書ける。
これは質量０の相対論的粒子、例えば光などの
E= cp 　　 (cは光速)
と「同じ関数形」と主張しているだけのこと。

42 ：

質量ゼロだと力を加えても運動は変化しないので、むしろ質量を与えなければ
制御できないな。今回のは発見（観測？）だけなのかな。

43 ：

実用化は30年後ぐらい？

44 ：

>>41
じゃ、実際に質量ゼロの電子があるわけでも、光速で電子が移動しているわけでもないんだな。
それじゃ、超高速コンピュータなんかには使えないのじゃないか？

45 ：

>>17
＞「ヒッグス機構」が、素粒子の世界だけでなく物質内部にも存在している可能性を示す実験結果でもあるという
これは逆で、ヒッグス機構の典型例が超伝導体。
超伝導体中の理論（ゲージ対称性の自発的破れ）を素粒子物理に応用して、電弱統一理論ができた。
だから、素粒子物理の教科書では、ヒッグス機構の説明の際、まずその典型例の超伝導が引き合いに出される。

46 ：

まさかタングステンが発熱してるときだけ質量ゼロってことはないだろうな
溶鉱炉みたいな超高速コンピューターを想像してしまうんだが

47 ：

>>44
光速で電子が移動しているわけではないので、この辺りのキャッチフレーズは不誠実だと思う。
ただ、デバイスへの応用として優れているのは確か。
ただしその理由は光速で移動からというのではなく、安定な情報が伝達可能だから。
（テープをのばして１回ねじると「ねじれ」ができる。
その「ねじれ」は移動するけど消滅しない。それと類似の原理で安定な情報が伝達できる。）

48 ：

また中韓に盗まれる技術のために国費で研究してるのか。

49 ：

「電子」という粒子が光速で動かなくても
情報を伝える「電子のようなもの」が光速で伝わるなら
応用上何の問題もない。

50 ：

"超高速コンピュータも…"←こういうの聞き飽きた
実際出来たら教えてくれ

51 ：

大量の電子に囲まれて、地球や太陽の重力の影響を受けていないように観測される電子が１つくらいあったところで
高速コンピュータとは、おどろいた。

52 ：

>>49
「電子のようなもの」の情報は残念ながら光速では伝わらない。
（そもそも光速にこだわるなら、もっと身近な「光」を使えばいい！）
情報の安定な制御こそが鍵。

53 ：

タングステンでありなら、鉛ではどうだろう、イリジウムではどうだろう、
銅ではどうだろう、鉄ではどうだろう、。。。

54 ：

ただの駅弁大学なのに、こんな発見してもいいのかよ
東大、京大、早稲田、慶応、あたりに手柄を譲ったほうがいいんじゃないか

55 ：

>>25
(ﾟ_ﾟ;)←卒業生

56 ：

中韓のみなさぁん
タングステンでCPU作るとステキらしいよ！

57 ：

情報の伝達だったらエネルギー要らなくないですか？
ただ単に符号を伝達するだけの役割なら？
抵抗0なら36＊10~4Km/secフルスピードやね。
これって超伝導の類似技術ですか？教えて偉い人。

58 ：

>>52
あれ？　ディラック電子の速度って光速じゃなかったっけ？
固体物理なんて久しくやってないもんで…

59 ：

東大や京大の天才の中で、素粒子物理学がはやった世代が助教になると、やっぱりスゴイ発見が次々と出るなあ。

60 ：

まあね幽霊だとｵﾓｳﾖ

61 ：

いずれこの電子を推力に利用した宇宙船で超光速航行が可能になるの？

62 ：

常温超伝導で星間物質リニアドライブ

63 ：

実用化されるのは何年後なのかね・・無事されるといいんだけどね・・・

64 ：

なぜタングステンなんだろうか。

65 ：

>>58
＞ディラック電子の速度って光速じゃなかったっけ？
ディラック電子だって質量があれば光速にはならない。
（しかもそれは固体物理ではなく、相対論的量子力学の範疇だ。）
今回の場合は、関数形の類似（エネルギー E と運動量 p の１次関数的対応）
だけで、その前の係数にあたる v≡E/p は光速にはなっていない。

66 ：

次からは、次スレは900でいいんじゃね？

67 ：

>>59
今回の研究はここ３０年くらいの素粒子物理とはあまり関係が無い。
むしろ相対論的量子力学の基本的な概念や数理物理との関係が深い。
ディラック方程式は１９２０年代の研究で、その頃は素粒子論という分野自身が明確にはなかった。
日本での素粒子論の全盛期は１９７０年代までで、小林・益川理論が傑出した最後の業績。
１９８０年代以降、素粒子論は超弦理論によって良くも悪しくも「現実的な物理」とは大きく遊離してしまった。
一方、素粒子実験の方では、ニュートリノ関連などに傑出した研究が多数出ているのはご存じの通り。

68 ：

広大は駅弁ではない

69 ：

デラックス電子！！

70 ：

質量ゼロの電子って聞いたことないけど光速で動くんだよな？

71 ：

新種のバクテリア発見みたいな発見の仕方だな

72 ：

>>68
偏差値では明治立教未満だから紛れも無く駅弁

73 ：

>>59
残念だったな
木村昭夫　1990年 大阪大学 基礎工学部 物性物理工学科卒
宮本幸治　明確でないが院は広島、生え抜きっぽい
本質的に頭悪いがゆえの学歴厨
こだわったり人の研究をコケにして安心する地点が反証が出続けているそこしかない

74 ：

>>48
盗むというのではなく学んでいるのだ
もっとも、応用力はないようだが

75 ：

ニュートリノにすら質量あるのに質量ない電子なんて有るのか

76 ：

重い電子とかは聞いたことあるが。

77 ：

トランジスタ内で電子を動かすのを苦労して、
高速化してるわけだが、
とんでもなく高速のトランジスタ素子ができるの？

78 ：

この手の研究は、実用化した例をほとんど見たことがないんだけど、
実際はどうなんだろう。

79 ：

電子を光速の99.9999%まで加速するために必要なエネルギーは11.3 nJ(＝70.6 GeV)
ってあるけど。。別の話なのかな？

80 ：

>>65
> 質量があれば光速にはならない
はおかしいけど(質量項がゼロになるのだから)
言ってることはわかった。トン

81 ：

仮想粒子ならうまくやれば負の質量も可能だろ？

82 ：

>>72
＞偏差値では明治立教未満だから紛れも無く駅弁
マーチよりはずっと上じゃない？

83 ：

>>72
文系の世界じゃマーチが比較の指標になり得るんだろうけど
理系の世界じゃならんだろ。正直理系で明治立教とか

84 ：

↓職業ゼロの電子

85 ：

>>45
つまり「なんでわざわざ記事にしたの？」っていうレベルって事？

86 ：

でぃらっく こーん

87 ：

早く、カネになる製品に仕立てあげろ。
でないと、「絵に描いた餅」と言ってな、単なるクズ論文だ。

88 ：

また日本人がノーベル賞か

89 ：

誰か頭のいいやつ説明してくれや

90 ：

学問は、最高の遊びである。
いいコピーだｗｗｗ

91 ：

ヒッグス機構の簡単な説明をヨロシク

92 ：

>>82　>>83
つhttp://daigaku.jyuken-goukaku.com/nyuushi-hensati-ranking/
立教物理60
広大物理58
その他学部でも立教＞広大

93 ：

モノになった試しがない

94 ：

質量とはある種の摩擦あるいは抵抗？　抵抗が０になればスピードもMAXになるのも当然な気がするね。

95 ：

あと、超伝導ってヒッグス機構がオフになった状態？

96 ：

>>80
>>58で
>あれ？　ディラック電子の速度って光速じゃなかったっけ？
>固体物理なんて久しくやってないもんで…
とか書いてあったんで何か色々と誤解しているのかなと思ったので。
通常のディラック方程式のハミルトニアンは、
H=αcp+βmc^2　(p:運動量、m：質量、αとβは定行列)
で、今回の場合のハミルトニアンは
H=vαp　　(v：速度の次元をもつ係数で、v < c)
つまり、ディラック方程式の m=0 に対応するけれど、
係数 v (< c) のために、この電子の速度は光速にはならない。

97 ：

>>95
超伝導はヒッグス機構がオンになった状態。
この場合、位相に関するゲージ対称性が自発的に破れて光が有効質量を持つ。

98 ：

ID:cdpPFF7O は数少ない高学歴２ちゃんねらーか？

99 ：

学問は最高の遊びだってｗｗｗｗ

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