物理学ニュース 2026年3月

An international team led by Eduardo Iani (Institute of Science and Technology Austria) has used the James Webb Space Telescope to identify two compact dwarf galaxies, nicknamed Pelias and Neleus, at redshifts z ≈ 0.71 and 0.75, that appear to host deeply embedded, actively accreting black holes. Despite having stellar masses of only about 10⁷ solar masses — among the smallest galaxies ever found to harbor an active galactic nucleus — the galaxies show a strong mid-infrared excess in JWST/MIRI photometry that cannot be explained by stars or star-formation-heated dust alone, pointing to a hot-dust component around a dust-obscured black hole.

The black holes are "overmassive" relative to their tiny hosts, extending the puzzle JWST first raised in the early universe — that some black holes grew far faster than their galaxies — into intermediate cosmic times. The authors argue the observations are consistent with rapid, dust-enshrouded (possibly super-Eddington) growth, and note that follow-up with X-ray telescopes (Chandra, the future Athena), ALMA, the Roman Space Telescope, and ELT-class observatories will be needed to determine how common such systems are. The study, submitted to Astronomy & Astrophysics, is available on arXiv.

エドゥアルド・イアーニ氏（オーストリア科学技術研究所 ISTA）率いる国際チームが、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）を用いて、赤方偏移 z ≈ 0.71 と 0.75 にある2つのコンパクトな矮小銀河（愛称ペリアスとネレウス）を特定し、そこに深く埋もれた活動的なブラックホールが存在する証拠を得た。両銀河の恒星質量は太陽の約10⁷倍しかなく、活動銀河核（AGN）を宿す銀河として知られる中でも最小級だが、JWST/MIRIの中間赤外線測光では恒星や星形成で加熱された塵だけでは説明できない強い超過が見られ、塵に隠されたブラックホール周囲の高温ダスト成分の存在を示している。

これらのブラックホールは矮小な母銀河に対して「過大質量」であり、JWSTが初期宇宙で提起した謎——一部のブラックホールが母銀河よりはるかに速く成長した——を、より新しい宇宙時代にまで拡張するものである。著者らは、この観測が塵に覆われた急速な（超エディントン的な可能性のある）成長と整合的だとし、こうした系がどれほど一般的かを解明するにはチャンドラや将来のアテナ（X線）、ALMA、ローマン宇宙望遠鏡、ELT級望遠鏡による追観測が必要だと述べている。研究はAstronomy & Astrophysics誌に投稿され、arXivで公開されている。

Researchers at the University of Central Florida's CREOL, led by Prof. Andrea Blanco-Redondo with doctoral student Javad Zakeri and Armando Perez-Leija, have demonstrated a scalable way to generate high-dimensional entanglement between topologically protected modes of light. Their platform uses carefully designed silicon photonic waveguide "topological superlattices" that support the nonlinear generation of energy-time-entangled photon pairs across a superposition of multiple topological modes, rather than just one. Because topological modes are protected by the global structure of the system, the entangled states inherit robustness against fabrication imperfections and disorder.

Entangling multiple topologically protected modes had been considered a fundamental limit; the team overcame it by displacing waveguides into a configuration that co-localizes many protected modes at once — likened to rearranging furniture in a room rather than building something more elaborate. The result is a larger capacity to encode quantum information resiliently, a promising route for scalable quantum computing and sensing. The work was published in Science.

セントラルフロリダ大学CREOLのアンドレア・ブランコ＝レドンド教授が、博士課程学生のジャバド・ザケリ氏、アルマンド・ペレス＝レイハ氏らとともに、光のトポロジカル保護モード間の高次元エンタングルメントをスケーラブルに生成する手法を実証した。プラットフォームは、注意深く設計されたシリコン・フォトニック導波路の「トポロジカル超格子」で、単一ではなく複数のトポロジカルモードの重ね合わせ上で、エネルギー・時間エンタングル光子対を非線形過程により生成する。トポロジカルモードは系の大域的構造によって保護されるため、生成されるエンタングル状態は作製誤差や乱れに対する頑健性を受け継ぐ。

複数のトポロジカル保護モードをもつれさせることは基本的な限界と考えられていたが、チームは導波路を配置し直して多数の保護モードを同時に共局在させる構成により、これを乗り越えた——より複雑な装置を作るのではなく「部屋の家具を並べ替える」ようなものだと説明されている。その結果、量子情報を頑健に符号化する能力が拡大し、スケーラブルな量子計算・量子センシングへの有望な道が開かれた。成果はScience誌に掲載された。

Vineesha Srivastava, Sven Jandura, Gavin Brennen and Guido Pupillo (University of Strasbourg / CNRS and Macquarie University) proposed a deterministic protocol that prepares entangled states in the symmetric "Dicke" subspace of up to about 100 spins coupled to a common optical cavity mode, enabling measurement precision well beyond the standard quantum limit. Crucially, the scheme is designed to stay optimally robust even when accounting for realistic noise — photon cavity loss, spontaneous emission and dephasing accumulated during state preparation and signal accumulation.

The protocol combines a new geometric phase gate for exact unitary control on the Dicke subspace, an analytic solution of the noisy quantum-channel dynamics, and optimal-control methods, relying on short, globally applied control sequences rather than individual atom addressing. The authors say driving the cavity strongly to build multi-qubit gates should be experimentally simpler than schemes that address atoms one by one, and can generate large-scale entanglement on tens-of-nanoseconds timescales with neutral atoms. The work was published in Physical Review Letters.

ヴィニーシャ・スリヴァスタヴァ、スヴェン・ヤンドゥラ、ギャヴィン・ブレナン、グイド・プピロの各氏（ストラスブール大学／CNRS、マッコーリー大学）が、共通の光キャビティモードに結合した最大約100個のスピンからなる対称「ディッケ（Dicke）」部分空間にエンタングル状態を用意する決定論的プロトコルを提案した。これにより標準量子限界（SQL）を大きく上回る測定精度が可能になる。重要なのは、この手法が、状態準備や信号蓄積の過程で生じる現実的なノイズ——光子のキャビティ損失、自然放出、位相緩和（デフェージング）——を考慮しても最適に頑健であるよう設計されている点である。

このプロトコルは、ディッケ部分空間上で厳密なユニタリー制御を行う新しい幾何学的位相ゲート、ノイズを含む量子チャネルダイナミクスの解析解、そして最適制御手法を組み合わせ、短い大域的（グローバル）制御シーケンスのみを用いる（個々の原子を個別に操作する必要がない）。著者らは、キャビティを強く駆動して多量子ビットゲートを作る方が原子を一つずつ操作する方式より実験的に容易で、中性原子を用いて数十ナノ秒の時間スケールで大規模なエンタングルメントを生成できるとしている。成果はPhysical Review Letters誌に掲載された。

Researchers at Chalmers University of Technology, led by Prof. Floriana Lombardi, showed that the surface texture of a supporting substrate can raise the operating temperature of a thin-film superconductor while keeping it robust in strong magnetic fields. They grew ultrathin films (only a few nanometers thick) of the cuprate YBa₂Cu₃O₇₋δ (YBCO) on a magnesium-oxide (MgO) substrate patterned with a nanoscale "faceted" pattern of tiny ridges and grooves. This template controls how the atoms in the superconductor arrange themselves, and at the interface an electronic structure emerges that supports superconductivity at higher temperatures than previously possible for such films.

Rather than chemically doping the material — which is hard to tune after fabrication in cuprates — the team effectively engineered the superconductivity through geometry. Because superconductors carry current with zero resistive loss, and ICT infrastructure already consumes roughly 6–12% of global electricity, more robust high-temperature superconductors could enable far more energy-efficient electronics, power grids and quantum devices. The study was published in Nature Communications.

チャルマース工科大学のフロリアーナ・ロンバルディ教授らが、支持基板の表面テクスチャによって薄膜超伝導体の動作温度を引き上げつつ、強磁場下でも頑健に保てることを示した。研究チームは、銅酸化物（キュープレート）YBa₂Cu₃O₇₋δ（YBCO）の超薄膜（厚さわずか数ナノメートル）を、微細な尾根と溝からなるナノスケールの「ファセット（多面体状）」パターンを刻んだ酸化マグネシウム（MgO）基板上に成長させた。この鋳型が超伝導体中の原子配列を制御し、界面には従来この種の薄膜で可能だった温度より高い温度で超伝導を支える電子構造が現れる。

キュープレートは作製後に化学組成を調整するのが難しいため、チームは化学的ドーピングではなく「幾何学」によって実質的に超伝導を設計した。超伝導体は抵抗損失ゼロで電流を運び、ICTインフラだけで既に世界の電力の約6〜12%を消費していることから、より頑健な高温超伝導体はエネルギー効率のはるかに高い電子機器・電力網・量子デバイスを可能にしうる。研究はNature Communications誌に掲載された。

In a programmatic paper in PNAS, a group of physicists, chemists and materials scientists laid out a strategy for systematically pursuing a practical room-temperature superconductor — a material that would carry electricity with zero resistance under everyday conditions. Rather than reporting a single new material, the paper synthesizes the current state of the field and argues that scattered, trial-and-error searches should be replaced by a coordinated program that tightly links theory, computational simulation and experiment.

The authors emphasize modern AI and high-throughput simulation methods as tools to predict promising candidate compounds and guide synthesis, and they call on the worldwide research community to join forces to systematically push the limits of superconductivity toward room temperature. The piece is a roadmap and appeal rather than a discovery, but it frames how the field's recent record-setting results might be turned into usable technology. It was published in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

PNAS（米国科学アカデミー紀要）に掲載された戦略的論文で、物理学者・化学者・材料科学者のグループが、実用的な室温超伝導体——日常的な条件下で抵抗ゼロで電気を運ぶ材料——を体系的に追求するための戦略を提示した。この論文は単一の新材料を報告するものではなく、分野の現状を総合し、散発的な試行錯誤的探索を、理論・計算シミュレーション・実験を密接に結びつけた協調的なプログラムに置き換えるべきだと論じている。

著者らは、有望な候補化合物を予測し合成を導く手段として、最新のAIやハイスループット・シミュレーション手法を重視し、超伝導の限界を室温へと体系的に押し進めるために世界の研究コミュニティが力を合わせるよう呼びかけている。これは発見報告ではなくロードマップであり提言だが、近年の記録更新の成果をどのように実用技術へ結びつけるかの枠組みを示している。米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載された。

A Harvard-led team (first author Pieter-Jan Stas, in the group of Mikhail Lukin) demonstrated how distributed quantum entanglement could enable optical interferometry at the single-photon level across a quantum network — a proof-of-concept step toward telescope arrays with far higher resolution. Using entangled quantum memories built from silicon-vacancy centers in diamond nanocavities, the researchers performed a non-local differential phase measurement of weak incoming light between two spatially separated stations connected by a fiber link with a baseline of up to 1.55 km.

The protocol combines event-ready remote entanglement, "photon mode erasure" that hides the which-path information of separately arriving optical modes, and non-local, non-destructive photon heralding. In conventional long-baseline optical interferometry — the technique that, at radio wavelengths, produced the first image of a black hole (M87, 2019) — sensitivity at low light levels is limited by quantum noise and photon loss; distributing entanglement is a route to overcome those limits. Applications range from long-baseline astronomy to microscopy. The study was published in Nature.

ハーバード大学を中心とするチーム（筆頭著者ピーター＝ヤン・スタス氏、ミハイル・ルーキン教授グループ）が、分散した量子エンタングルメントを用いて、量子ネットワーク越しに単一光子レベルの光干渉計測を行う手法を実証した——はるかに高い分解能をもつ望遠鏡アレイへの原理実証的な一歩である。研究者らは、ダイヤモンド・ナノキャビティ中のシリコン空孔（SiV）中心から作った量子メモリのエンタングルメントを利用し、最大1.55 kmの基線長をもつ光ファイバーで結ばれた、空間的に離れた2つの観測局の間で、微弱な入射光の非局所的な差分位相測定を行った。

このプロトコルは、準備完了型（event-ready）の遠隔エンタングルメント、別々に到来する光モードの「どちらの経路か」の情報を隠す「光子モード消去」、そして非局所・非破壊の光子ヘラルディングを組み合わせている。従来の長基線光干渉計——電波領域ではブラックホールの初撮像（M87、2019年）を生んだ技術——では、微弱光での感度が量子ノイズと光子損失に制限されるが、エンタングルメントを分配することがその限界を克服する道となる。応用は長基線天文学から顕微鏡まで及ぶ。研究はNature誌に掲載された。

Scientists from the University of Warsaw, the Military University of Technology (Poland), and Université Clermont Auvergne (CNRS, France) have created "optical tornadoes" — laser vortices carrying orbital angular momentum (OAM) — inside an extremely small liquid crystal structure called a toron. A toron is a self-organizing topological defect in liquid crystals that acts as a natural optical trap by generating a synthetic magnetic field for photons. By placing this toron inside an optical microcavity (a mirror-based structure that confines light), the team achieved ground-state OAM lasing for the first time ever — meaning the vortex light appeared in the lowest-energy state, not in an excited state as in all previous systems.

The key advantage is simplicity: instead of building complex nanostructures, the team used self-organizing liquid crystal materials whose vortex properties can be tuned with an external electric voltage. This opens a pathway toward simpler, scalable photonic devices for optical communication, quantum technologies, and microscopic object manipulation. The research was published in Science Advances.

ワルシャワ大学、軍事技術大学（ポーランド）、クレルモン・オーヴェルニュ大学（CNRS、フランス）の研究者たちが、液晶のトロン（toron）と呼ばれる極めて小さな自己組織化構造の内部で、軌道角運動量（OAM）を持つレーザー渦——いわば「光の竜巻（optical tornado）」——を生成することに成功した。トロンは液晶中の自己組織化トポロジカル欠陥であり、光子に対する合成磁場を生成することで天然の光トラップとして機能する。このトロンを光マイクロキャビティ（鏡構造で光を閉じ込める装置）内に配置することで、世界で初めて基底状態でのOAMレーザー発振を達成した——従来のシステムでは全て励起状態でのみ観測されていた渦光が、最低エネルギー状態で出現したことを意味する。

最大の利点は簡便さにある。複雑なナノ構造を構築する代わりに、外部電圧で渦特性をチューニングできる自己組織化液晶材料を使用している。光通信、量子技術、微小物体操作のための、よりシンプルでスケーラブルなフォトニックデバイスへの道が開かれた。研究はScience Advances誌に掲載された。

A research team led by Prof. Ido Kaminer at the Technion-Israel Institute of Technology has achieved the first direct measurement of "dark points" (optical phase singularities) within light waves, confirming a 50-year-old theoretical prediction that these features can move faster than the speed of light. Published in Nature, the study used a uniquely developed ultrafast electron microscopy system at the Technion's Electron Microscopy Center, achieving record spatial and temporal resolution (few-tens-of-nanometers and three-femtosecond timescales).

The "dark points" are zero-amplitude locations (vortices) in wave interference patterns — they carry no mass, energy, or information, meaning their superluminal motion does not violate Einstein's relativity. The experiments were conducted in hexagonal boron nitride (hBN), where light converts into polaritons (hybrid light-sound waves) that move ~100 times slower than light in vacuum, creating an ideal environment for tracking vortex dynamics. The team tracked ~50 singularities per frame across a 21×21 µm field over 800 femtoseconds, including dramatic pair-annihilation events with apparent superluminal acceleration. The result represents a universal law applying to all wave types — from sound and fluid flows to superconductors — and provides a powerful new nanoscale diagnostic tool. This is an extensive international collaboration involving the Technion, Bar-Ilan University, MIT, Harvard, Stanford, SIOM, Milano-Bicocca, and ICFO.

テクニオン・イスラエル工科大学のIdo Kaminer教授が率いる研究チームが、光波中の「暗点」（光学的位相特異点）の速度を史上初めて直接測定し、これらが光速を超えるという50年前の理論的予測を実験的に確認した。Nature誌に掲載されたこの研究は、テクニオンの電子顕微鏡センターで独自開発された超高速電子顕微鏡システムを使用し、数十ナノメートル・3フェムト秒の記録的な時空間分解能を達成した。

「暗点」とは波の干渉パターン内に存在する振幅ゼロの点（渦）であり、質量・エネルギー・情報を持たないため、超光速運動はアインシュタインの相対性理論に違反しない。実験は六方晶窒化ホウ素（hBN）中で行われ、この材料では光がポラリトン（光と音のハイブリッド波）に変換されて真空中の光速の約100分の1で伝搬するため、渦のダイナミクスを追跡する理想的な環境となる。チームは21×21 µmの視野で800フェムト秒にわたりフレームあたり約50個の特異点を追跡し、見かけ上の超光速加速を伴う対消滅イベントも捉えた。この成果は音波・流体・超伝導体を含む全ての波動に適用される普遍法則を示し、ナノスケールの新たな診断ツールとなる。テクニオン、バルイラン大学、MIT、ハーバード、スタンフォード、SIOM、ミラノ・ビコッカ大学、ICFOの国際共同研究である。

Researchers at Drexel University have discovered that simple liquids — fluids that flow freely — can fracture like solid objects when stretched with enough force. Published in Physical Review Letters, the study shows that viscous liquids undergo brittle fracture at a critical stress of approximately 2 megapascals (MPa). This had never before been observed in a simple liquid and challenges long-held assumptions in fluid mechanics, where fracture was considered a property exclusive to solids and elastic materials.

The team first observed the phenomenon in tar-like hydrocarbon blends during extensional rheology tests, and confirmed it in styrene oligomer at the same viscosity. The fracture produced a loud snapping noise audible to researchers. By varying temperature to change viscosity, they found a consistent critical stress threshold, suggesting this behavior may be universal across all simple liquids. The mechanism may be related to cavitation — the formation and rapid collapse of vapor bubbles under tension. Applications range from 3D printing and fiber spinning to hydraulic systems and biomedical fluid dynamics.

ドレクセル大学の研究者たちが、自由に流動する「単純液体」が十分な力で引き伸ばされると固体のように破断することを発見した。Physical Review Letters誌に掲載されたこの研究では、粘性液体が約2メガパスカル（MPa）の臨界応力で脆性破断を起こすことが示された。単純液体でこのような現象が観測されたのは史上初めてであり、破断は固体や弾性材料に限定された性質であるとする流体力学の長年の常識を覆す結果となった。

チームはまずタール状の炭化水素混合物の伸長レオロジー試験中にこの現象を観測し、同じ粘性のスチレンオリゴマーでも確認した。破断時には研究者に聞こえるほどの大きなスナップ音が発生した。温度を変えて粘性を変化させたところ、一貫した臨界応力閾値が見出され、この挙動は全ての単純液体に普遍的である可能性が示唆された。メカニズムはキャビテーション（引張応力下での蒸気泡の形成と急激な崩壊）に関連する可能性がある。応用は3Dプリンティング、繊維紡糸から油圧システム、生物医学的流体力学まで多岐にわたる。

A team of researchers has demonstrated that soliton "bullets" — self-confined, propagating wave patterns that hold their shape — can be steered along two distinct diagonal paths in liquid crystal films by introducing controlled strain through opposing molecular alignments at cell surfaces. Published in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), the study reveals that flexoelectric coupling between the liquid crystal molecules and applied electric fields creates asymmetric forces that guide soliton trajectories, with the propagation angle dynamically tunable via electric field frequency.

This finding illustrates a broader principle in materials science: the internal geometry and stress fields of a material can shape how energy moves through it. In this case, carefully designed strain fields turn a simple liquid-crystal film into a microscopic racetrack for solitons. Such control could eventually help researchers design active or autonomous materials that transport energy, particles, or signals without mechanical components, with potential applications in targeted micro-cargo delivery and information transport.

研究チームが、ソリトン「弾丸」——形状を保ったまま伝搬する自己閉じ込め波動パターン——を液晶フィルム中の2つの異なる斜め方向に誘導できることを実証した。米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載されたこの研究では、セル表面の対向する分子配向による制御された歪みの導入と、液晶分子と印加電場間のフレクソ電気結合が非対称な力を生み、ソリトンの軌道を導くことを示している。伝搬角度は電場周波数により動的にチューニング可能である。

この発見は材料科学の広範な原理を示している：材料の内部幾何学と応力場が、エネルギーの移動方向を規定しうるのである。この場合、注意深く設計された歪み場が、単純な液晶フィルムをソリトンのための微視的レーストラックに変換する。この制御技術は将来、機械部品なしでエネルギー・粒子・信号を輸送する能動・自律材料の設計に応用でき、標的マイクロカーゴ配送や情報伝達への応用が期待される。

NASA's Hubble Space Telescope has captured a spectacular new image of the Crab Nebula — 25 years after its first comprehensive observation. The result, published in The Astrophysical Journal, provides an unparalleled view of how this iconic supernova remnant (linked to the 1054 CE supernova recorded by Chinese astronomers) has expanded and evolved. Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3), installed in 2009, reveals extraordinary filamentary detail and measurable outward movement of the nebula's filaments at approximately 5.5 million km/h (3.4 million mph).

The filaments around the periphery have moved more than those near the center, and rather than stretching, they appear to have simply moved outward. This is because the Crab is a pulsar wind nebula: its expansion is driven not by shockwaves from the initial explosion, but by synchrotron radiation produced by the interaction between the central pulsar's magnetic field and the nebula's material. The new higher-resolution observations also provide additional insights into the 3D structure of the nebula and reveal two previously unidentified features nearly diametrically opposite the pulsar. Combined with James Webb Space Telescope infrared data from 2024, these observations will help build a more complete picture of the supernova's continuing aftermath.

NASAのハッブル宇宙望遠鏡が、最初の包括的観測から25年ぶりにカニ星雲の壮観な新画像を撮影した。The Astrophysical Journal誌に掲載された成果は、1054年に中国の天文学者が記録した超新星に由来するこの象徴的な超新星残骸がどのように膨張・進化してきたかを比類のない詳細さで示している。2009年に設置された広視野カメラ3（WFC3）は、精緻なフィラメント構造と約550万km/h（340万マイル/h）での外向きの運動を捉えた。

周縁部のフィラメントは中心部付近よりも大きく移動しており、引き伸ばされるのではなく単純に外向きに移動している。これはカニ星雲がパルサー風星雲であるためで、膨張は初期爆発の衝撃波ではなく、中心パルサーの磁場と星雲物質の相互作用が生むシンクロトロン放射によって駆動されている。より高解像度の新観測は星雲の3D構造に関する追加的知見も提供し、パルサーのほぼ正反対に位置する2つの未同定特徴も明らかにした。2024年のジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による赤外線データと組み合わせることで、超新星のその後の全体像がより完全なものになると期待される。

A team led by Andrea Carminati, Professor of Soil Physics at ETH Zurich, and Tim Brodribb, Professor of Plant Physiology at the University of Tasmania, has discovered that a plant's water uptake limit is determined not by the plant itself, but by the physics of the soil. Published in Science, the study demonstrates that when soil water potential drops below -1.5 megapascals, capillary and viscous forces in soil pores increase to the point where plants cannot extract water fast enough to meet their needs — regardless of the plant's internal adaptations.

This finding provides a fundamental explanation for why decades of efforts to breed drought-resistant crops have had limited success: plant breeders have been optimizing plant physiology, but the real bottleneck lies in soil physics. The capillary physics that govern water movement through soil pores not only predict when soil becomes too dry but also what occurs high up in leaves. This convergence of soil physics and plant physiology offers a new framework for understanding how land plants function under drought conditions and could redirect agricultural strategies toward soil engineering and water management rather than solely modifying plant traits.

ETH Zurichの土壌物理学教授Andrea Carminatiとタスマニア大学の植物生理学教授Tim Brodribbが率いる研究チームが、植物の吸水限界を決定するのは植物自身ではなく土壌の物理であることを発見した。Science誌に掲載されたこの研究は、土壌の水ポテンシャルが-1.5メガパスカル以下に低下すると、土壌孔隙内の毛管力と粘性力が増大し、植物がどのような内部適応を持っていても必要な速度で水を抽出できなくなることを実証している。

この発見は、数十年にわたる乾燥耐性作物の品種改良努力がなぜ限定的な成功に留まってきたかの根本的な説明を提供する。育種家は植物生理を最適化してきたが、真のボトルネックは土壌物理にあったのである。土壌孔隙を通る水の移動を支配する毛管物理学は、土壌が乾きすぎるタイミングだけでなく、葉の高所で何が起こるかまでも予測する。土壌物理と植物生理のこの収束は、乾燥条件下での陸上植物の機能を理解する新たな枠組みを提供し、農業戦略を植物形質の改変のみから土壌工学・水管理へと方向転換させる可能性がある。

Scientists at the University of Massachusetts Amherst and UC Santa Barbara have demonstrated chip-scale laser and ion-trap components that could drastically shrink quantum computing hardware from room-sized systems to something the size of a deck of cards. The team replaced large, vibration-isolated precision lasers with small photonic chips based on ultra-low-loss silicon nitride, and showed for the first time that these integrated photonic lasers can control trapped ion qubits and drive optical clock operations at room temperature.

The achievement is comparable to the integrated circuit revolution of the 1970s–90s that shrank classical computers from room-sized machines to smartphones. The system already achieves high-fidelity qubit state preparation and measurement. The next goal is full monolithic integration — combining the ion trap chip, laser chip, optical cavity chip, and all photonics onto a single unified quantum system-on-a-chip, potentially enabling millions of qubits on one chip. The results were published in Nature Communications.

マサチューセッツ大学アマースト校とカリフォルニア大学サンタバーバラ校の研究チームが、量子コンピュータのハードウェアを部屋サイズからトランプのデッキ程度のチップスケールにまで縮小できるレーザー・イオントラップ技術を実証した。超低損失窒化シリコンベースの小型フォトニックチップで従来の大型精密レーザーを置き換え、室温で動作するイオントラップ量子ビットの制御と光時計操作に初めて成功した。

この成果は、1970〜90年代に古典コンピュータを部屋サイズからスマートフォンへと縮小した集積回路革命に匹敵する。システムはすでに高忠実度の量子ビット状態準備・測定を達成している。次の目標は、イオントラップチップ、レーザーチップ、光共振器チップ、全フォトニクスを単一のモノリシック量子システム・オン・チップに統合することであり、1つのチップに数百万の量子ビットを搭載できる可能性がある。成果はNature Communications誌に掲載された。

Quantum physicists at the Australian National University (ANU) have, for the first time, observed pairs of helium atoms entangled in motion — simultaneously existing in two places at once. Previous demonstrations of this phenomenon used photons (particles of light), but unlike photons, helium atoms have mass and are affected by gravity, making this a major experimental advancement.

The team cooled helium atoms to near absolute zero, collided two groups head-on, and observed that each atom traveled both paths simultaneously until the moment of measurement. The results violated Bell's inequality, ruling out any classical explanation. This opens new pathways for investigating the intersection of quantum mechanics and general relativity — one of the deepest unanswered questions in physics. The research was published in Nature Communications.

オーストラリア国立大学（ANU）の量子物理学者たちが、史上初めてヘリウム原子のペアが運動中にもつれ合い、同時に2か所に存在する様子を観測した。従来の同種の実験は光子（質量を持たない光の粒子）で行われていたが、ヘリウム原子は質量を持ち重力の影響を受けるため、これは画期的な実験的進歩である。

チームはヘリウム原子を絶対零度近くまで冷却し、2つのグループを正面衝突させた結果、各原子が測定の瞬間まで同時に両方の経路を辿っていたことを確認した。結果はベルの不等式を破り、古典的な説明を完全に排除した。この成果は、量子力学と一般相対性理論の交差点——物理学における最も深い未解決問題の一つ——を探求する新たな道を切り開くものである。研究はNature Communications誌に掲載された。

Researchers at the Université libre de Bruxelles (ULB), University of Gdansk, and the Polish Academy of Sciences have introduced a universal self-testing scheme that can verify any quantum state or measurement — including mixed states and non-projective measurements — in a fully device-independent manner. The protocol places a device within a simple star-shaped quantum network and analyzes correlations between measurement outputs to determine whether the quantum properties match theoretical predictions, without trusting the device's internal workings.

This breakthrough directly addresses a critical challenge for quantum computing: how to verify that a remotely accessible quantum computer truly produces genuine quantum results. The scheme makes it possible to certify any quantum protocol as device-independent, dramatically improving security and reliability. The paper was published in Nature Physics.

ブリュッセル自由大学（ULB）、グダニスク大学、ポーランド科学アカデミーの研究者たちが、任意の量子状態や測定——混合状態や非射影測定を含む——をデバイス非依存な方法で検証できる普遍的な自己テストスキームを導入した。このプロトコルは、星型の量子ネットワーク内にデバイスを配置し、測定出力間の相関を解析することで、デバイスの内部構造を信頼することなく量子特性が理論的予測と一致するかどうかを判定する。

この成果は、リモートアクセス可能な量子コンピュータが本当に真正な量子結果を生成しているかどうかを検証するという重大な課題に直接対応するものである。あらゆる量子プロトコルをデバイス非依存として認証することが可能になり、セキュリティと信頼性が飛躍的に向上する。論文はNature Physics誌に掲載された。

Researchers at the University of Waterloo and the Perimeter Institute for Theoretical Physics have developed a new framework for understanding the Big Bang using Quadratic Quantum Gravity — a theory that remains mathematically consistent even at the extremely high energies present at the universe's birth. Unlike most existing models that rely on Einstein's gravity plus additional components added by hand, this approach derives cosmic inflation naturally from the quantum gravitational theory itself, without extra ingredients.

The model predicts a minimum amount of primordial gravitational waves (a tensor-to-scalar ratio of at least 0.01), which may be detectable in upcoming CMB experiments. The theory is asymptotically free in the UV — analogous to quantum chromodynamics (QCD) — and general relativity emerges in the infrared as the theory becomes strongly coupled. Published in Physical Review Letters, this work offers a rare direct link between quantum gravity and experimentally testable predictions.

ウォータールー大学とペリメーター理論物理学研究所の研究チームが、二次量子重力（Quadratic Quantum Gravity）を用いてビッグバンを理解するための新しい枠組みを開発した。この理論は、宇宙の誕生時に存在した極めて高いエネルギーにおいても数学的に整合性を保つ。従来のほとんどのモデルがアインシュタインの重力理論に追加要素を手動で加えていたのに対し、このアプローチは宇宙のインフレーションを量子重力理論そのものから自然に導出する。

モデルは原始重力波の最小量（テンソル対スカラー比0.01以上）を予測しており、将来のCMB実験で検出可能である。この理論は紫外領域で漸近的自由——量子色力学（QCD）に類似——であり、一般相対性理論は赤外領域で強結合となった際に有効理論として出現する。Physical Review Letters誌に掲載されたこの研究は、量子重力と実験的に検証可能な予測との間の稀有な直接的結びつきを提供する。

Physicists led by John Goold at Trinity College Dublin have developed a unified theoretical framework that explains both classical and quantum versions of the Mpemba effect — the counterintuitive phenomenon where systems further from equilibrium relax faster than those closer to it. First noticed in 1963 when Tanzanian student Erasto Mpemba observed hot ice cream freezing faster than cold, analogous effects have since been found in polymers, magnetic materials, and even trapped ions in quantum experiments.

Using resource theory from quantum information, the team showed that in each case, rapid relaxation occurs when a system's initial state has minimal overlap with the slowest relaxation mode, allowing it to bypass bottlenecks. This single principle — applicable to thermal energy, asymmetry, and quantum coherence — unifies previously disconnected phenomena and may guide engineering of ultrafast cooling techniques. Published in Physical Review X.

ダブリン大学トリニティ・カレッジのJohn Goold率いる物理学者チームが、古典と量子の両方のムペンバ効果——平衡から遠い系が近い系より速く緩和するという直感に反する現象——を統一的に説明する理論的枠組みを開発した。1963年にタンザニアの学生エラスト・ムペンバが熱いアイスクリームが冷たいものより速く凍ることに気づいて以来、類似の効果はポリマー、磁性材料、そして量子実験のイオントラップでも発見されてきた。

量子情報理論のリソース理論を用いて、チームはいずれの場合にも、系の初期状態が最も遅い緩和モードとの重なりが最小のとき急速な緩和が起こることを示した。この単一の原理——熱エネルギー、非対称性、量子コヒーレンスに適用可能——は、これまで無関係と思われていた現象を統一し、超高速冷却技術の設計を導く可能性がある。Physical Review X誌に掲載。

Researchers at the University of Manchester have developed a physics-based AI approach that, for the first time, enables accurate global-scale predictions of how dissolved organic carbon moves between seawater and marine sediments — a previously unquantifiable component of Earth's carbon cycle. The team trained AI emulators to reproduce the behavior of complex mechanistic models that are normally too computationally demanding to run at planetary scale.

Key findings: 11% of particulate organic carbon arriving at the seafloor is returned to seawater as dissolved organic carbon; 24% is adsorbed onto minerals; and approximately half of all solid-phase organic carbon in the upper metre of sediments originates from dissolved carbon sorbed onto minerals. Unexpectedly, the simplest AI algorithms outperformed deep learning architectures, providing rare empirical support for Occam's Razor in AI model development. This framework can be integrated into global circulation models to improve climate predictions.

マンチェスター大学の研究者たちが、物理学ベースのAIアプローチを開発し、海水と海洋堆積物の間で溶存有機炭素がどのように移動するか——地球の炭素循環においてこれまで定量化できなかった要素——を初めて全球スケールで正確に予測することに成功した。チームは、通常は惑星スケールで実行するには計算負荷が大きすぎる複雑なメカニスティックモデルの挙動を再現するAIエミュレーターを訓練した。

主な発見：海底に到達した粒子状有機炭素の11%が溶存有機炭素として海水に戻る。24%が鉱物に吸着される。堆積物上部1メートルの固体有機炭素の約半分は、鉱物に吸着した溶存炭素に由来する。意外にも、最も単純なAIアルゴリズムがディープラーニングアーキテクチャを上回る精度を示し、AIモデル開発における「オッカムの剃刀」の稀な実証的裏付けとなった。この枠組みは全球循環モデルに統合して気候予測の精度向上に活用できる。

Researchers at the University of Houston's Texas Center for Superconductivity (TcSUH) have achieved a superconducting transition temperature (Tc) of 151 K (about −122 °C) under ambient pressure — the highest ever recorded at ambient pressure since the discovery of superconductivity in 1911. This breaks the previous record of 133 K held by the mercury-based cuprate Hg1223 since 1993, an increase of 18 K.

The breakthrough was achieved through pressure quenching: the material (Hg1223) is first subjected to intense pressure to enhance its superconducting properties, cooled to a specific temperature, then rapidly released from pressure — effectively "locking in" the enhanced state under normal conditions. The effect persisted for two weeks and was reproduced in five samples. While room-temperature superconductivity remains approximately 140 °C away, this result demonstrates a new methodology that could be applied to other candidate materials. Published in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

ヒューストン大学テキサス超伝導センター（TcSUH）の研究チームが、常圧下で超伝導転移温度（Tc）151 K（約−122 °C）を達成した——1911年の超伝導発見以来、常圧で記録された最高温度である。これは1993年以来保持されていた水銀系銅酸化物Hg1223の133 Kの記録を18 K上回る。

この突破口は圧力急冷（pressure quenching）によって達成された。材料（Hg1223）にまず強い圧力をかけて超伝導特性を増強し、特定の温度まで冷却した後、圧力を急速に解放する。これにより増強された状態が通常条件下で「固定」される。効果は2週間持続し、5つのサンプルで再現された。室温超伝導にはまだ約140 °Cの距離があるが、この結果は他の候補材料にも適用可能な新しい方法論を実証した。米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載。

Astronomers have for the first time directly observed the birth of a magnetar — a highly magnetized, rapidly spinning neutron star — confirming it as the engine powering some of the universe's most luminous stellar explosions. The discovery was made through analysis of the superluminous supernova SN 2024afav, detected in December 2024 approximately one billion light-years from Earth. This event was at least 10 times brighter than typical supernovae and was monitored for over 200 days using 27 telescopes worldwide via the Las Cumbres Observatory (LCO) network.

The key evidence came from a distinctive "chirp" pattern in the supernova's light curve — four periodic oscillations with progressively shorter intervals. Lead researcher Joseph Farah (UC Santa Barbara / LCO) demonstrated that this pattern is explained by Lense-Thirring precession, a general relativistic effect where the spinning magnetar drags spacetime, causing a tilted accretion disk of fallback debris to wobble. As the disk spirals inward, the precession accelerates, producing the observed chirp. This marks the first time general relativity has been needed to describe the mechanics of a supernova.

The findings, published in Nature on March 11, 2026, confirm a theory proposed in 2010 by UC Berkeley astrophysicist Dan Kasen, who suggested magnetars could power superluminous supernovae. The estimated spin period of the newborn magnetar is 4.2 milliseconds, with a magnetic field approximately 300 trillion times that of Earth. This discovery opens a new window for testing general relativity in extreme environments and is directly relevant to the physics of neutron stars, quantum gravity, and fundamental physics.

天文学者たちが史上初めて、マグネター（超強磁場を持つ高速回転中性子星）の誕生を直接観測することに成功した。この発見により、マグネターが宇宙で最も明るい恒星爆発の一部を駆動するエンジンであることが確認された。この観測は、2024年12月に地球から約10億光年離れた場所で検出された超高輝度超新星 SN 2024afav の解析を通じて達成された。この現象は通常の超新星の少なくとも10倍の明るさを持ち、ラス・クンブレス天文台（LCO）の世界規模の望遠鏡ネットワーク27台を用いて200日以上にわたり観測された。

決定的な証拠は、超新星の光度曲線に現れた特徴的な「チャープ（chirp）」パターンから得られた。これは周期が次第に短くなる4回の光度振動である。主任研究者のJoseph Farah（カリフォルニア大学サンタバーバラ校／LCO）は、このパターンがレンス・ティリング歳差運動（Lense-Thirring precession）によって説明されることを示した。これは一般相対性理論の効果であり、高速回転するマグネターが時空を引きずることで、傾いた降着円盤が歳差運動（ぐらつき）を起こす現象である。円盤が内側に螺旋状に落ち込むにつれて歳差が加速し、観測されたチャープが生じる。超新星の力学を記述するために一般相対性理論が必要とされたのは、これが史上初めてのことである。

この成果は2026年3月11日付のNature誌に掲載され、カリフォルニア大学バークレー校の天体物理学者Dan Kasenが2010年に提唱した「マグネターが超高輝度超新星を駆動する」という理論を裏付けるものとなった。誕生したばかりのマグネターの推定スピン周期は4.2ミリ秒、磁場の強さは地球の約300兆倍と算出された。この発見は、極限環境における一般相対性理論の検証に新たな窓を開くものであり、中性子星物理学、量子重力理論、基礎物理学に直接的に関係する重要な成果である。

Researchers at the University of Rochester and the Rochester Institute of Technology have built a "squeezed" phonon laser — a laser made of phonons (the quantized units of vibration or sound) rather than photons. By optically levitating a roughly 100-nanometer silica nanoparticle in vacuum and applying carefully timed parametric driving to its transverse oscillation modes, the team sharply reduced the intrinsic thermal noise that normally limits such systems. The work was published in Nature Communications on 30 March 2026.

Because the fluctuations are suppressed, the device can measure acceleration — and therefore gravity and other weak forces — more precisely than photon-based lasers or radio-frequency sources. The group, led by Nick Vamivakas, first demonstrated a phonon laser in 2019; the new advance is the "squeezing" that tames the noise. Potential applications include ultra-sensitive force sensing and "unjammable," satellite-free quantum navigation, sometimes described as a quantum compass.

ロチェスター大学とロチェスター工科大学の研究者たちが、光子ではなくフォノン（振動・音の量子）でつくる「絞り込み（スクイーズド）フォノンレーザー」を実現した。真空中で約100ナノメートルのシリカ微粒子を光で浮揚させ、その横方向の振動モードに精密なタイミングのパラメトリック駆動を加えることで、こうした系の限界となる固有の熱雑音を大幅に低減した。研究は2026年3月30日付でNature Communications誌に掲載された。

揺らぎが抑えられた結果、この装置は加速度——ひいては重力やその他の微小な力——を、光子レーザーや高周波（RF）源よりも高精度に測定できる。Nick Vamivakas教授らのチームは2019年にフォノンレーザーを初めて実証しており、今回の進展はその雑音を抑える「スクイーズ（絞り込み）」にある。超高感度な力センシングや、衛星に頼らず妨害されにくい量子ナビゲーション（量子コンパス）への応用が期待される。

At the 2026 Rencontres de Moriond conference, the CMS collaboration at CERN's Large Hadron Collider reported a new, statistically independent measurement consistent with "toponium" — a fleeting quasi-bound state of a top quark and its antiquark. An excess of events near the top–antitop production threshold reached a statistical significance above five standard deviations, the conventional threshold for a discovery in high-energy physics. If genuine, toponium is the most massive composite particle ever observed, heavier even than the heaviest known atomic nucleus.

The top quark was long believed to decay far too quickly to form bound states, but in 2024 CMS first reported a threshold excess in dilepton events, and ATLAS subsequently corroborated the effect. This new CMS result uses a different decay channel — one top quark decaying to a lepton, a neutrino and a bottom quark, the other to jets — providing an independent confirmation and deepening understanding of how the strong nuclear force can momentarily bind even the heaviest quarks.

2026年のRencontres de Moriond会議で、CERNの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のCMS実験が、「トポニウム」——トップクォークと反トップクォークの一時的な準束縛状態——の存在と整合する新たな独立測定を発表した。トップ・反トップ対生成のしきい値近傍で観測された超過事象は、高エネルギー物理で発見の基準とされる5標準偏差（5σ）を超える統計的有意性に達した。もし本物であれば、トポニウムは既知で最も重い原子核すら上回る、史上最重の複合粒子となる。

トップクォークは束縛状態を形成するには崩壊が速すぎると長く考えられてきたが、2024年にCMSがまずダイレプトン事象でしきい値超過を報告し、続いてATLASがこの効果を裏付けた。今回のCMSの結果は別の崩壊チャンネル——一方のトップがレプトン・ニュートリノ・ボトムクォークに、もう一方がジェットに崩壊する過程——を用いており、独立した確認を与えるとともに、強い相互作用が最重のクォークすら一瞬束縛しうる仕組みの理解を深めるものである。

On 24 March 2026, CERN's BASE collaboration achieved the first controlled, reversible transport of antimatter. A cloud of 92 antiprotons was held in a portable cryogenic Penning trap called BASE-STEP (about one tonne), disconnected from the Antimatter Factory, loaded onto a truck, and driven on a test loop around CERN's Meyrin site — after which the experiment resumed operation. Antimatter is notoriously hard to preserve because it annihilates instantly on contact with ordinary matter.

BASE's ultra-precise measurements of antiproton properties, which probe the matter–antimatter symmetry known as CPT symmetry, are limited by magnetic-field noise near the Antimatter Factory. Being able to move trapped antiprotons to quieter, dedicated laboratories — such as a planned facility at Heinrich Heine University Düsseldorf — could improve precision by orders of magnitude. The team validated the concept with ordinary protons in 2025; this is the first time it has worked with antimatter, marking what the collaboration calls the start of a new era.

2026年3月24日、CERNのBASE実験チームが、反物質の制御された可逆的な輸送に世界で初めて成功した。92個の反陽子の雲を「BASE-STEP」と呼ばれる可搬型の極低温ペニングトラップ（約1トン）に閉じ込め、反物質ファクトリーから切り離してトラックに積み込み、CERNのメイラン構内をテスト走行——その後、実験運転を再開した。反物質は通常の物質と接触すると即座に対消滅するため、保存が極めて困難である。

BASEが行う反陽子の超高精度測定（物質・反物質の対称性であるCPT対称性の検証）は、反物質ファクトリー近傍の磁場雑音によって制限されている。閉じ込めた反陽子をより静かな専用実験室——たとえばハインリヒ・ハイネ大学デュッセルドルフに計画中の施設——へ運べれば、精度を桁違いに向上できる可能性がある。チームは2025年に通常の陽子で原理実証を行っており、反物質での成功は今回が初めてで、チームはこれを「新時代の幕開け」と表現している。

In a paper published in Nature Communications on 20 March 2026, CERN's ALICE collaboration reported a common flow pattern across proton–proton, proton–lead and lead–lead collisions at the LHC. The key signature is anisotropic flow — particles being emitted preferentially in certain directions rather than uniformly — which in heavy-ion collisions is interpreted as evidence for the quark–gluon plasma (QGP), the hot, dense state of deconfined quarks and gluons that filled the universe in the first microseconds after the Big Bang.

Crucially, baryons (made of three quarks) showed stronger flow than mesons (two quarks) at intermediate momenta — the same coalescence behaviour seen in large heavy-ion systems, in which quark-level flow is followed by quarks combining into hadrons. Models including both quark flow and coalescence reproduced the data, while those omitting either failed. The result strengthens the case that QGP-like collective behaviour can emerge even in small collision systems, suggesting the size of the colliding system may not be the limiting factor for forming QGP.

2026年3月20日付でNature Communications誌に掲載された論文で、CERNのALICE実験が、LHCにおける陽子・陽子、陽子・鉛、鉛・鉛の各衝突に共通する流れのパターンを報告した。鍵となる兆候は「異方性フロー」——粒子が一様にではなく特定方向に優先的に放出される現象——であり、重イオン衝突ではこれがクォーク・グルーオンプラズマ（QGP、ビッグバン直後の数マイクロ秒に宇宙を満たした、クォークとグルーオンが閉じ込めを解かれた高温高密度状態）の証拠と解釈される。

特に、中間運動量領域でバリオン（3クォーク）がメソン（2クォーク）より強いフローを示した。これは大きな重イオン系で見られるのと同じ「再結合（coalescence）」の振る舞い——クォークレベルのフローの後にクォークがハドロンに結合する——である。クォークのフローと再結合の両方を取り入れたモデルはデータを再現したが、どちらかを除いたモデルは再現できなかった。この結果は、QGP的な集団的振る舞いが小さな衝突系でも生じうることを補強し、QGP形成にとって衝突系の大きさが決定的な制約ではない可能性を示唆する。

At the 2026 Moriond conference, CERN's ATLAS collaboration presented new searches for supersymmetric (SUSY) particles using the full Run 2 dataset (2015–2018) and machine-learning techniques. Supersymmetry posits a "superpartner" for every Standard Model particle and could help explain the surprisingly small mass of the Higgs boson and the nature of dark matter — the lightest neutralino is a leading dark-matter candidate.

One search hunted for a "disappearing track" left by a chargino that decays into an invisible neutralino plus a hard-to-detect low-energy pion; another looked for heavier neutralinos decaying into the lightest stable neutralino and two low-momentum leptons. Neural networks were used to push sensitivity deep into difficult low-momentum regions. No SUSY particles were observed, but the searches set some of the most stringent limits to date on the masses and lifetimes of charginos and neutralinos, superseding longstanding previous bounds.

2026年のMoriond会議で、CERNのATLAS実験が、Run 2の全データ（2015〜2018年）と機械学習を用いた超対称性（SUSY）粒子の新たな探索結果を発表した。超対称性は標準模型の各粒子に「超対称パートナー」が存在すると予言する理論で、ヒッグス粒子の質量が意外に小さい謎や暗黒物質の正体を説明しうる——最も軽いニュートラリーノは有力な暗黒物質候補である。

一つの探索では、チャージーノが不可視のニュートラリーノと検出しにくい低エネルギーのπ中間子に崩壊する際に残る「消失飛跡（disappearing track）」を探した。別の探索では、重いニュートラリーノが最軽量で安定なニュートラリーノと2個の低運動量レプトンに崩壊する兆候を探した。ニューラルネットワークにより、難しい低運動量領域まで感度を押し広げた。SUSY粒子は観測されなかったが、これらの探索はチャージーノとニュートラリーノの質量・寿命に対し、従来の長年の制限を更新する過去最強級の制限を与えた。

The LHCb collaboration at CERN announced the first observation of the doubly charmed baryon Ξcc⁺ — a particle composed of two charm quarks and one down quark (ccd). It was seen decaying to the Λc⁺K⁻π⁺ final state with a statistical significance exceeding seven standard deviations, using proton–proton collision data collected in 2024 during LHC Run 3. Its mass is measured at about 3620 MeV/c², roughly four times the mass of a proton, which is why it is sometimes described as a heavy "proton-like" particle.

Ξcc⁺ is the isospin partner of Ξcc⁺⁺ (ccu), discovered by LHCb in 2017; an older SELEX claim for Ξcc⁺ at a different mass had never been confirmed. Observing both members of the doublet turns doubly charmed baryons into a precision laboratory for the strong interaction, allowing their masses and lifetimes to be compared against lattice-QCD and heavy-quark-expansion predictions. It is also the first new particle identified with the upgraded Run 3 LHCb detector.

CERNのLHCb実験が、2つのチャームクォークと1つのダウンクォーク（ccd）からなる二重チャームバリオン Ξcc⁺ の初観測を発表した。2024年のLHC Run 3期間に取得した陽子・陽子衝突データを用い、Λc⁺K⁻π⁺終状態への崩壊として、7標準偏差を超える統計的有意性で観測された。質量は約3620 MeV/c²で、陽子の約4倍にあたり、重い「陽子状」粒子と表現されることもある。

Ξcc⁺は、LHCbが2017年に発見したΞcc⁺⁺（ccu）のアイソスピン・パートナーである。Ξcc⁺については、かつてSELEX実験が別の質量で主張したものの確認されていなかった。二重項の両メンバーを観測したことで、二重チャームバリオンは強い相互作用の精密実験室となり、その質量や寿命を格子QCDや重クォーク展開の予測と比較できるようになる。これはアップグレードされたRun 3のLHCb検出器で同定された初めての新粒子でもある。

The SLAC-led SuperCDMS SNOLAB experiment announced that its detectors have been cooled to their base operating temperature — just tens of millikelvins, thousandths of a degree above absolute zero, and roughly 100 times colder than deep space — the condition required for its superconducting sensors to function. The experiment sits about 2 km underground in an active nickel mine near Sudbury, Canada, where the rock shields it from cosmic rays that could mimic dark-matter signals.

Using silicon and germanium crystals, SuperCDMS is designed to detect "light" (low-mass) dark matter particles, whose extremely weak interactions have so far evaded direct detection. With base temperature reached, the international collaboration of 24 institutions is now commissioning and calibrating its detectors, ahead of beginning its first science run later in 2026.

SLACが主導するSuperCDMS SNOLAB実験が、検出器を基底（運転）温度——絶対零度のわずか数千分の一度上、すなわち数十ミリケルビンで、深宇宙の約100倍冷たい——まで冷却したと発表した。これは超伝導センサーが機能するために必要な条件である。実験はカナダ・サドベリー近郊の稼働中のニッケル鉱山の地下約2 kmに設置されており、暗黒物質信号を模倣しうる宇宙線を岩盤が遮蔽している。

シリコンとゲルマニウムの結晶を用いるSuperCDMSは、相互作用が極めて弱く直接検出を逃れ続けてきた「軽い（低質量）暗黒物質」粒子の検出を狙う。基底温度に到達したことで、24機関からなる国際共同チームは現在、検出器のコミッショニングと較正を進めており、2026年後半に最初の科学観測（サイエンスラン）を開始する予定である。

Physicists at New York University demonstrated a classical time crystal built from millimetre-scale polystyrene (styrofoam) beads levitated in an acoustic standing wave — a tabletop "acoustic levitator" operating at 40 kHz. The trapped beads interact by scattering sound waves at one another; because beads of slightly different sizes scatter differently, these wave-mediated interactions are non-reciprocal — they break Newton's third law, which states that forces come in equal and opposite pairs.

This non-reciprocity lets even a minimal two-bead system harvest energy from the standing wave and settle into spontaneous, sustained oscillations without any periodic driving — a hallmark of a time crystal, which spontaneously breaks time-translation symmetry. The work was published in Physical Review Letters (6 February 2026) and highlighted in NYU's announcement on 16 March 2026, providing an unusually simple, hold-in-your-hand, macroscopic platform for studying non-reciprocal interactions.

ニューヨーク大学（NYU）の物理学者たちが、音響定在波中に浮揚させたミリメートルサイズのポリスチレン（発泡スチロール）ビーズでつくる古典的な時間結晶を実証した。卓上型の「音響浮揚装置」は40 kHzで動作する。捕捉されたビーズは互いに音波を散乱して相互作用するが、わずかに大きさの異なるビーズは散乱の仕方が異なるため、この波を介した相互作用は「非相反的」——作用・反作用が等しく逆向きであるとするニュートンの第三法則を破る——となる。

この非相反性により、わずか2個のビーズからなる最小系でも、定在波からエネルギーを取り込み、外部からの周期的駆動なしに自発的で持続的な振動に落ち着く。これは時間並進対称性を自発的に破る時間結晶の特徴である。研究はPhysical Review Letters誌（2026年2月6日）に掲載され、NYUの発表（2026年3月16日）で大きく取り上げられた。手に取れるほど単純なマクロスケールの系で、非相反相互作用を研究する新たな舞台を提供する。

An international team from IBM Research, the University of Oxford, the University of Manchester, ETH Zurich, EPFL and the University of Regensburg created and characterized C13Cl2 — a 13-carbon ring bearing two chlorine atoms — the first molecule to exhibit a "half-Möbius" electronic topology. In this topology the π-orbital basis twists by 90° on each loop around the ring and only becomes periodic after four full circuits, distinct from both ordinary (untwisted) and conventional Möbius (180°-twisted) systems. Published in Science on 5 March 2026, the molecule was assembled atom by atom with a scanning probe microscope on a thin salt layer near absolute zero.

Because the molecule has strong electron correlations and pronounced multireference character, the standard workhorse of computational chemistry — density functional theory (DFT) — proved unreliable for it. The team therefore ran the electronic-structure calculation on an IBM Heron quantum processor, one of the most concrete real-world chemistry applications of quantum hardware to date, confirming the exotic topology. Voltage pulses from the microscope tip can switch the molecule between left- and right-handed half-Möbius states and a topologically trivial planar form.

IBM Research、オックスフォード大学、マンチェスター大学、ETHチューリッヒ、EPFL、レーゲンスブルク大学の国際チームが、13個の炭素からなる環に2つの塩素原子が付いた分子 C13Cl2 を合成・解析し、「ハーフメビウス（half-Möbius）」型の電子トポロジーを持つ初めての分子であることを示した。このトポロジーでは、π軌道の基底が環を一周するごとに90°ねじれ、4周してはじめて周期的になる。これは通常の（ねじれのない）系や、従来のメビウス（180°ねじれ）系のいずれとも異なる。研究は2026年3月5日付でScience誌に掲載され、分子は絶対零度近傍で薄い塩（食塩）層上に走査型プローブ顕微鏡を用いて原子1個ずつ組み立てられた。

この分子は電子相関が強く多参照性が顕著なため、計算化学の定番手法である密度汎関数理論（DFT）では信頼できる記述ができなかった。そこでチームは電子構造計算をIBMのHeron量子プロセッサ上で実行し、この特異なトポロジーを確認した。これは量子ハードウェアの現実的な化学応用として最も具体的な例の一つである。顕微鏡探針からの電圧パルスにより、分子は左巻き・右巻きのハーフメビウス状態と、トポロジー的に自明な平面状態との間で切り替えることができる。

A team led by physicists at The University of Texas at Austin (Edoardo Baldini) experimentally realized, for the first time, the full sequence of phases of the two-dimensional six-state clock model — a paradigmatic theory of 2D magnetism proposed in the 1970s — in an atomically thin sheet of nickel phosphorus trisulfide (NiPS3). Reported in Nature Materials in early March 2026, the work shows long-range magnetic order surviving in a genuinely two-dimensional magnet despite the thermal fluctuations that usually destroy it.

Cooling the single-atom-thick sheet drove it into a Berezinskii–Kosterlitz–Thouless (BKT) phase, in which the atoms' magnetic orientations form swirling vortex patterns; further cooling locked the magnetic moments into one of six clock-like directions (the six-state clock ordered phase). Both transitions had been observed separately before, but never together as a complete sequence in a single system. The result establishes atomically thin magnets as a platform for studying topological phase transitions, with potential relevance to future ultracompact nanoscale technologies.

テキサス大学オースティン校（Edoardo Baldini）の物理学者らが率いるチームが、原子1層レベルの薄い硫化リン三ニッケル（NiPS3）において、1970年代に提唱された2次元磁性の代表的理論「2次元六状態クロックモデル」が予言する一連の相を、初めて完全な形で実験的に実現した。2026年3月初旬にNature Materials誌で報告されたこの研究は、通常は長距離磁気秩序を壊してしまう熱揺らぎにもかかわらず、真に2次元の磁石で磁気秩序が成立しうることを示している。

原子1層のシートを冷却していくと、原子の磁気方位が渦（ボルテックス）状のパターンを形成するベレジンスキー・コステリッツ・サウレス（BKT）相に入り、さらに冷やすと磁気モーメントが時計の文字盤のような6方向のいずれかに固定される「六状態クロック秩序相」へと移行した。これら2つの転移は別々には観測されていたが、単一の系で完全な一連の流れとして観測されたのは初めてである。この成果は、原子層磁石をトポロジカル相転移の研究プラットフォームとして確立し、将来の超小型ナノスケール技術にも関係しうる。

Researchers from the University of Birmingham, the Universidad Autónoma de Madrid, and the Max Planck Institute for Gravitational Physics report the first robust evidence that a neutron star and a black hole spiralled together on a noticeably oval (eccentric) orbit rather than the near-perfect circle expected just before merger. Re-analyzing the gravitational-wave event GW200105 — the first confidently confirmed neutron star–black hole (NSBH) merger — the team used a new post-Newtonian waveform model (pyEFPE) that, for the first time, measures orbital eccentricity and spin precession jointly in such a binary.

Standard theory predicts that NSBH pairs lose any eccentricity and circularize long before they merge, so a residual oval orbit is something never seen before in this kind of collision. The result implies that the system did not form quietly as an isolated pair, but more likely in a dense, dynamically active environment where many stars interact gravitationally. It suggests that current formation models are incomplete and that more sophisticated waveform models — capturing eccentricity together with spin effects — are needed to read the growing catalogue of gravitational-wave detections correctly. The study was published in The Astrophysical Journal Letters.

バーミンガム大学、マドリード自治大学、マックス・プランク重力物理学研究所の研究チームが、中性子星とブラックホールが合体直前に「ほぼ真円」ではなく明らかに「楕円（離心率を持つ）軌道」を描いて回り込んでいたという初の確かな証拠を報告した。確実に確認された初の中性子星・ブラックホール（NSBH）合体イベント GW200105 を再解析し、こうした連星で軌道離心率とスピン歳差を同時に測定できる新しいポストニュートニアン波形モデル（pyEFPE）を世界で初めて適用した。

標準的な理論では、NSBH連星は合体のはるか前に離心率を失って円軌道化すると予測されるため、合体直前まで残る楕円軌道はこの種の衝突では前例がない。この結果は、この系が孤立した連星として静かに形成されたのではなく、多数の星が重力的に相互作用する高密度かつ力学的に活発な環境で生まれた可能性が高いことを示唆する。現在の形成モデルが不完全であること、そして増え続ける重力波検出データを正しく読み解くには、離心率とスピン効果を同時に扱うより精緻な波形モデルが必要であることを示している。研究はThe Astrophysical Journal Letters誌に掲載された。

In 2023 the KM3NeT collaboration detected KM3-230213A, a neutrino with an estimated energy of about 220 PeV (>100 PeV) — by far the most energetic neutrino ever observed, more than an order of magnitude above anything in IceCube's catalogue (originally reported in Nature, 2025). The puzzle is that IceCube, with its longer data-taking period and larger effective area, should arguably have seen comparable events but did not, a tension quantified at roughly 2σ–3.5σ depending on the assumed source.

In a new study, Vedran Brdar and Dibya S. Chattopadhyay (Oklahoma State University) examine which beyond-the-Standard-Model (BSM) scenarios could resolve this KM3NeT–IceCube tension. Because the KM3NeT event traversed roughly 147 km of rock and sea before detection, whereas a same-direction neutrino at IceCube would pass through only about 14 km of ice, mechanisms that alter how neutrinos propagate or interact over different path lengths — rather than the astrophysical source alone — become attractive explanations. The work, published in Physical Review Letters, lays out concrete BSM possibilities and how future observations could test them, while standard astrophysical explanations remain on the table.

2023年、KM3NeT共同実験は推定エネルギー約220 PeV（>100 PeV）のニュートリノ KM3-230213A を検出した。これは観測史上群を抜いて最高エネルギーのニュートリノであり、IceCubeのカタログにある最高値を1桁以上上回る（最初の検出報告はNature誌2025年）。問題は、より長い観測期間と大きな有効面積を持つIceCubeが同程度のイベントを見ていてもよさそうなのに、実際には観測していない点で、この不一致は想定する発生源に応じておよそ2σ〜3.5σと見積もられている。

新しい研究で、Vedran BrdarとDibya S. Chattopadhyay（オクラホマ州立大学）は、このKM3NeTとIceCubeの不一致を解消しうる標準模型を超える（BSM）シナリオを検討した。KM3NeTのイベントは検出までに約147 kmの岩盤と海を通過するのに対し、同じ方向のニュートリノがIceCubeに届くには約14 kmの氷しか通らない。このため、天体物理的な発生源だけでなく、ニュートリノが異なる経路長で伝搬・相互作用する仕方を変えるメカニズムが有力な説明候補となる。Physical Review Letters誌に掲載されたこの論文は、具体的なBSMの可能性と、将来の観測でそれらをどう検証できるかを提示している。なお標準的な天体物理的説明も依然として排除されていない。

A team at the University of Illinois Urbana-Champaign (Grainger College of Engineering) showed, through simulations, that the spin waves — collective excitations called magnons — in a suitably engineered two-dimensional magnetic film can reproduce a graphene-like band structure. They studied a thin film that is uniformly magnetized out of plane and patterned with a hexagonal array of holes. The resulting magnonic band structure imitates that of graphene, but additionally carries some kagome-like character and a few flat bands, and can be captured by a nine-band tight-binding model.

Because magnons are charge-neutral and the lattice can be patterned freely, this analogue offers an unusually tunable platform for Dirac-like and topological physics. The authors describe band-gap engineering in 2D, topological magnon channels along one-dimensional phase boundaries, spectrally isolated modes at point (0D) defects, and a magnonic analogue of the quantum valley-Hall insulator. A key motivation is that such features normally appear only at hard-to-probe high frequencies in real 2D materials, so mapping them onto an engineered magnonic crystal brings them to more experimentally accessible scales. The work was published in Physical Review X.

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校（グレインジャー工学部）のチームが、適切に設計した2次元の磁性薄膜中のスピン波——マグノンと呼ばれる集団励起——が、グラフェン的なバンド構造を再現しうることを、シミュレーションによって示した。対象としたのは、面直方向に一様に磁化され、六角形に穴を配列した薄膜である。得られるマグノンのバンド構造はグラフェンを模すが、加えてカゴメ格子的な性質といくつかのフラットバンドを併せ持ち、9バンドのタイトバインディング模型で記述できる。

マグノンは電荷を持たず、格子を自由にパターニングできるため、このアナログはディラック的・トポロジカルな物理を調べる極めて制御性の高いプラットフォームとなる。著者らは、2次元でのバンドギャップ設計、1次元の相境界に沿うトポロジカル・マグノンの伝播路、点（0次元）欠陥におけるスペクトル的に孤立したモード、さらに量子バレーホール絶縁体のマグノン版アナログを示している。重要な動機は、こうした特徴が実在の2次元材料では測定の難しい高周波領域にしか現れないことにある。これらを設計された磁性結晶（マグノニック結晶）に写すことで、より実験的にアクセスしやすいスケールへと持ち込める。研究はPhysical Review X誌に掲載された。

A major obstacle to scaling superconducting quantum computers is wiring: each qubit usually needs its own control line running from room-temperature electronics down to the qubits at millikelvin temperatures, so the number of wires grows with the number of qubits. Researchers at Seeqc Inc. (Shu-Jen Han and colleagues) tackled this by integrating the qubits and their single-flux-quantum (SFQ) digital control electronics into a single multi-chip module joined by flip-chip bonding, so that the control logic and the qubits share the same cryogenic stage.

Their system uses digital demultiplexing to distribute control pulses to several qubits, breaking the usual one-line-per-qubit scaling. Despite the much-reduced wiring, the processor achieved single-qubit gate fidelities above 99% (up to 99.9%) with no measurable degradation in qubit performance. By moving control into the cold environment and multiplexing the signals, the approach cuts wiring complexity and thermal load — a step toward chip-based, data-center-scale superconducting quantum computers. The results were published in Nature Electronics.

超伝導量子コンピュータを大規模化する際の大きな障害が「配線」である。各量子ビットは通常、室温の電子回路からミリケルビン温度の量子ビットまで個別の制御線を必要とするため、配線数が量子ビット数とともに増えてしまう。Seeqc社（Shu-Jen Hanら）はこの問題に対し、量子ビットとその単一磁束量子（SFQ）デジタル制御回路を、フリップチップ接合で一つのマルチチップ・モジュールに統合し、制御ロジックと量子ビットを同じ極低温ステージ上で共存させた。

このシステムはデジタル・デマルチプレクサで制御パルスを複数の量子ビットに分配し、「1量子ビットに1本」という配線スケーリングを打破する。配線を大幅に減らしたにもかかわらず、量子ビット性能の測定可能な劣化なしに、単一量子ビットゲートの忠実度99%以上（最大99.9%）を達成した。制御回路を低温環境に移し信号を多重化するこの手法は、配線の複雑さと熱負荷を削減し、チップベースでデータセンター規模の超伝導量子コンピュータへの一歩となる。成果はNature Electronics誌に掲載された。

An international team led by Dmitri Efetov at LMU München (with Princeton, Peking University, the University of Florida and others) used an upgraded Quantum Twisting Microscope (QTM) to directly observe how electrons subtly interact with each other in graphene — and, for the first time, did so at room temperature. The QTM performs energy- and momentum-resolved tunneling spectroscopy between two atomically thin layers at a controllable twist angle; here the team boosted its resolution by adding a hexagonal boron nitride (hBN) tunneling layer.

This let them detect tiny deviations from graphene's ideal linear (Dirac) energy spectrum — a logarithmic correction arising from electron–electron interactions, corresponding to a fine-structure constant of about α ≈ 0.32. What makes the result striking is that these delicate quantum corrections were resolved at room temperature, a regime where thermal noise usually washes them out, confirming a decades-old theoretical prediction and showcasing the QTM's extraordinary sensitivity for probing strongly correlated 2D materials. The study appeared in Nano Letters.

ミュンヘン大学（LMU）のDmitri Efetov教授が率いる国際チーム（プリンストン大学、北京大学、フロリダ大学ほか）が、改良した量子ツイスト顕微鏡（QTM）を用いて、グラフェン中で電子同士がどのように微妙に相互作用するかを直接観測し、しかもそれを世界で初めて室温で実現した。QTMは、ねじれ角を制御できる2枚の原子層の間で、エネルギーと運動量を分解したトンネル分光を行う装置で、今回チームは六方晶窒化ホウ素（hBN）のトンネル層を加えることで分解能を向上させた。

これにより、グラフェンの理想的な線形（ディラック）エネルギースペクトルからのわずかなずれ——電子間相互作用に由来する対数補正で、微細構造定数 α ≈ 0.32 に相当——を検出できた。注目すべきは、こうした繊細な量子補正が、通常は熱雑音にかき消されてしまう室温で分解できた点である。数十年前の理論予測を裏付けるとともに、強相関2次元材料を調べるQTMの並外れた感度を示した。研究はNano Letters誌に掲載された。

Cosmologists at the National Astronomical Observatories of the Chinese Academy of Sciences and Sun Yat-Sen University (Zhuoming Zhang, Tengpeng Xu and Yun Chen) carried out a Bayesian comparison of five cosmological models, combining the latest DESI DR2 baryon acoustic oscillation (BAO) data with Pantheon+ Type Ia supernovae and cosmic microwave background data from Planck and the Atacama Cosmology Telescope (ACT). Their goal was to probe two of cosmology's deepest puzzles at once: whether dark energy is truly constant, and the persistent "Hubble tension" — the mismatch between early- and late-universe measurements of the cosmic expansion rate.

They report three key findings. First, the Hubble constant inferred from the combined data consistently lines up with early-universe values across all models, so the Hubble tension persists. Second, there is compelling evidence that dark energy is dynamical rather than a fixed cosmological constant: early-universe (CMB) constraints favour a "phantom" equation of state (w < −1) while late-universe (BAO/SNIa) data prefer quintessence (w > −1), implying a crossing of the w = −1 line. Third, the full data set hints at a late-time interaction between dark energy and matter. Together these results challenge the cosmological-constant (ΛCDM) paradigm and suggest corrections may be needed. The study was published in The Astrophysical Journal.

中国科学院国家天文台と中山大学の宇宙論研究者（Zhuoming Zhang、Tengpeng Xu、Yun Chen）が、5つの宇宙論モデルをベイズ的に比較する解析を行った。最新のDESI DR2のバリオン音響振動（BAO）データに、Pantheon+のIa型超新星、そしてPlanckとアタカマ宇宙論望遠鏡（ACT）の宇宙マイクロ波背景放射（CMB）データを組み合わせている。狙いは、宇宙論の2大難問——ダークエネルギーは本当に一定なのか、そして宇宙膨張率の初期宇宙測定と後期宇宙測定が食い違う「ハッブル・テンション」——を同時に検証することだった。

研究は3つの主要な結果を報告している。第一に、結合データから導かれるハッブル定数は、すべてのモデルで一貫して初期宇宙の値と整合し、ハッブル・テンションは依然として残る。第二に、ダークエネルギーが固定された宇宙定数ではなく「時間変化（ダイナミカル）」であるという有力な証拠が得られた——初期宇宙（CMB）の制約は「ファントム」的な状態方程式（w < −1）を好む一方、後期宇宙（BAO/SNIa）のデータはクインテッセンス（w > −1）を好み、w = −1 の境界を横切ること（ファントム交差）を示唆する。第三に、全データは後期におけるダークエネルギーと物質の相互作用の兆候を示す。これらは宇宙定数（ΛCDM）パラダイムに疑問を投げかけ、補正が必要かもしれないことを示している。研究はThe Astrophysical Journal誌に掲載された。

The LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) Collaboration released its Gravitational-Wave Transient Catalog 4.0 (GWTC-4.0), documented across a dedicated collection of papers in The Astrophysical Journal Letters (the introductory paper appeared in ApJL vol. 995 in December 2025), with the collaboration announcing the full catalog in a coordinated release on March 5, 2026. The catalog adds 128 new gravitational-wave candidates detected during the first portion of the fourth observing run (O4a, May 2023–January 2024) — more than doubling the size of the previous catalog, which held 90 candidates compiled from all three earlier runs. The dramatic increase reflects improved detector sensitivity and more powerful analysis techniques, with upgraded LIGO detectors now able to detect binary neutron star mergers as far as ~360 megaparsecs (about 1 billion light-years) away.

The new detections reveal a striking variety of black hole binaries: the catalog includes the heaviest binary detected to date (GW231123_135430, with each black hole roughly 130 times the mass of the Sun — masses that hint at a possible second-generation origin), a binary with the highest recorded inspiral spin (GW231028_153006, both black holes spinning at about 40% the speed of light), and an unusually lopsided binary whose two black holes have markedly unequal masses. The catalog also holds two black hole–neutron star mergers. Using the full catalog, scientists further constrained the Hubble constant (the universe's present-day expansion rate), and continued to find that Einstein's general relativity passes stringent tests — even against GW230814_230901, one of the "loudest" signals recorded to date, which the surprisingly clear waveform pushed to its limits.

LIGO・Virgo・KAGRA（LVK）国際共同研究チームが、重力波トランジェントカタログ第4.0版（GWTC-4.0）を公開した。カタログはThe Astrophysical Journal Letters誌の一連の論文群として順次発表され（導入論文は2025年12月にApJL第995巻に掲載）、2026年3月5日に全カタログを一斉公開する形でアナウンスされた。このカタログには、第4観測ラン前半（O4a、2023年5月〜2024年1月）に検出された128個の新たな重力波候補が追加された。これは、過去3回の観測ラン全体をまとめた前カタログの90候補を一挙に倍以上に増やすものである。この劇的な増加は、検出器感度の向上とより強力な解析手法によるもので、アップグレードされたLIGO検出器は現在、約360メガパーセク（約10億光年）先の連星中性子星合体まで検出可能となっている。

新たな検出は、驚くほど多様なブラックホール連星を明らかにした。カタログには観測史上最重の連星（GW231123_135430、各ブラックホールが太陽の約130倍——第二世代ブラックホールの可能性を示唆する質量）、インスパイラル時のスピンが最大の連星（GW231028_153006、両ブラックホールが光速の約40%で自転）、そして2つのブラックホールの質量が大きく異なる非対称連星が含まれる。さらに、ブラックホールと中性子星の合体も2例含まれる。研究チームはカタログ全体を用いてハッブル定数（宇宙の現在の膨張率）をさらに制約し、アインシュタインの一般相対性理論が——観測史上最も「大音量」の信号の一つGW230814_230901に対してさえ——厳しい検証をパスし続けることを確認した。この明瞭な波形は一般相対性理論の検証をその限界まで押し広げた。

Astronomers with the RedDots collaboration have confirmed a super-Earth, GJ 887 d, orbiting in the habitable zone of the bright red dwarf star GJ 887, just 10.7 light-years from the Sun. Published in Astronomy & Astrophysics, the study reanalyzed the system using 101 new radial-velocity measurements from the HARPS spectrograph at La Silla and 12 ultra-precise measurements from ESPRESSO on the Very Large Telescope, both in Chile. A previously suspected but unconfirmed 50-day signal is now firmly established as a planet: GJ 887 d orbits every 50.8 days with a minimum mass of about six times Earth's, placing it within the star's habitable zone. This makes it the second-nearest known habitable-zone exoplanet, after Proxima Centauri b.

The team confirmed a total of four planets around GJ 887 — the two previously known worlds (periods of 9.3 and 21.8 days), plus GJ 887 d and a newly found Earth-mass planet, GJ 887 e, that orbits every 4.4 days (too close to be habitable). Because the planet was detected only by radial velocity, its radius — and hence whether it is rocky, a water world, or a puffy sub-Neptune — is not yet known. GJ 887 is unusually bright and magnetically quiet for its type, making GJ 887 d a prime target for future atmospheric characterization by missions such as the Habitable Worlds Observatory (HWO) and LIFE.

RedDots国際共同研究チームの天文学者らが、太陽からわずか10.7光年の明るい赤色矮星GJ 887の居住可能帯（ハビタブルゾーン）を公転するスーパーアース、GJ 887 dを確認した。Astronomy & Astrophysics誌に掲載されたこの研究では、チリのラ・シヤ天文台のHARPS分光器による101個の新たな視線速度測定と、超大型望遠鏡（VLT）のESPRESSO分光器による12個の超高精度測定を用いて、この惑星系を再解析した。以前から疑われていたが未確認だった50日周期の信号が、今回惑星として確定した。GJ 887 dは50.8日周期で公転し、最小質量は地球の約6倍で、恒星の居住可能帯に位置する。これにより、プロキシマ・ケンタウリbに次いで2番目に近い居住可能帯の系外惑星となった。

チームはGJ 887の周囲に合計4個の惑星を確認した——既知の2惑星（周期9.3日と21.8日）に加え、GJ 887 dと、新たに発見された地球質量の惑星GJ 887 e（周期4.4日で居住可能帯には近すぎる）である。この惑星は視線速度法のみで検出されたため、その半径——したがって岩石惑星か、水の惑星か、あるいは膨らんだサブネプチューンか——はまだ不明である。GJ 887はこのタイプの星としては異例に明るく磁気的に静穏であり、GJ 887 dは居住可能世界観測衛星（HWO）やLIFEなどの将来ミッションによる大気特性評価の最有力ターゲットとなっている。

Researchers Joel Kronborg and Johan Hoffman at Stockholm's KTH Royal Institute of Technology have used computer simulations to revisit a century-old question: how does turbulence first develop? Published in Scientific Reports, their study found that very small vortices can organize themselves into progressively larger swirls of flow — the opposite of the traditional "forward cascade" picture that has dominated for 100 years, in which large eddies break down into smaller and smaller ones until energy is dissipated by viscosity. In their simulations, small vortices arranged themselves into a distinctive zig-zag pattern before merging into larger structures, supported by an inverse transfer of energy from small to large scales.

Crucially, the researchers stress this does not overturn the classical cascade — the two mechanisms can coexist. In fact, the new process begins with a forward step: energy first moves from big vortices down to the finest possible scale, before the transfer reverses and flows from small to large. The finding could eventually influence fields where vortex dynamics matter, from the aerodynamic performance of aircraft and vehicles (with potential gains in safety and fuel efficiency) to the design of mechanical heart valves and the planning of clinical interventions for heart valve disease — an application drawn directly from the team's own biomedical research.

ストックホルムのKTH王立工科大学のJoel KronborgとJohan Hoffmanの両研究者が、コンピュータシミュレーションを用いて「乱流はどのように生じるのか」という100年来の問いを再検討した。Scientific Reports誌に掲載されたこの研究では、非常に小さな渦が次第に大きな渦へと自己組織化しうることを発見した——これは、大きな渦がより小さな渦へと分裂し、最終的に粘性によってエネルギーが散逸するという、過去100年間主流だった「順カスケード」の描像とは逆である。シミュレーションでは、小さな渦が特徴的なジグザグパターンに配列した後、より大きな構造へと融合し、これが小スケールから大スケールへの逆向きのエネルギー移動によって支えられていた。

重要な点として、研究者らはこれが古典的なカスケードを覆すものではないと強調する——両方のメカニズムは共存しうる。実際、この新しい過程は順方向の一歩から始まる。エネルギーはまず大きな渦から可能な限り最小のスケールへと移動し、その後、移動が反転して小さな渦から大きな渦へと流れるのである。この発見は、渦の力学が重要となる分野——航空機や車両の空力性能（安全性と燃費の向上の可能性）から、機械式心臓弁の設計や心臓弁疾患の臨床的介入の計画（研究チーム自身の生物医学研究から直接引き出された応用）まで——にいずれ影響を与えうる。

Astronomers at the University of Washington have collected rare evidence of what appears to be a catastrophic collision between two planets, around the star Gaia20ehk roughly 11,000 light-years away in the constellation Puppis. Published in The Astrophysical Journal Letters, the discovery began when doctoral candidate Anastasios (Andy) Tzanidakis, combing through archived telescope data from 2020, noticed that this otherwise ordinary Sun-like main-sequence star had started behaving strangely: after three brief dips in brightness beginning in 2016, its light output "went completely bonkers" around 2021. Stars like our Sun simply do not do that.

The key clue came from switching to infrared observations: as the star's visible light flickered and dimmed, its infrared brightness spiked — implying the material blocking the star was extremely hot, glowing in the infrared. A violent planetary collision would generate exactly that heat, while the earlier dips could reflect two planets spiraling ever closer in a series of grazing impacts before their final catastrophic smash-up. The debris cloud now orbits Gaia20ehk at roughly one astronomical unit — the same distance as Earth from the Sun — and bears striking similarities to the giant impact thought to have formed Earth's Moon 4.5 billion years ago. The material could eventually cool and coalesce into something resembling the Earth–Moon system. With only a handful of planetary collisions ever recorded, the team hopes the upcoming Vera C. Rubin Observatory could uncover as many as 100 such impacts over the next decade.

ワシントン大学の天文学者らが、2つの惑星が壊滅的に衝突したとみられる、史上まれな証拠を捉えた。舞台は、とも座の方向、約11,000光年先にある恒星Gaia20ehkである。The Astrophysical Journal Letters誌に掲載されたこの発見は、博士課程の学生Anastasios（Andy）Tzanidakisが2020年の望遠鏡アーカイブデータを精査中に、この一見ありふれた太陽型の主系列星が奇妙な振る舞いを始めていたことに気づいたことから始まった。2016年から始まる3回の短い減光の後、2021年頃にその光度は「完全にめちゃくちゃになった」。私たちの太陽のような恒星は、決してそのような振る舞いをしない。

決め手となった手がかりは、赤外線観測への切り替えから得られた。恒星の可視光が明滅して暗くなるにつれ、赤外線での明るさが急上昇したのである——これは、恒星を遮る物質が極めて高温で、赤外線で輝いていることを意味する。激しい惑星衝突ならまさにその熱を生み出すし、それ以前の減光は、2つの惑星が最終的な壊滅的衝突の前に一連のかすめる衝突を繰り返しながら次第に接近していく様子を反映しているのかもしれない。デブリ雲は現在、Gaia20ehkの周りを約1天文単位——地球から太陽までと同じ距離——で公転しており、45億年前に地球の月を形成したとされる巨大衝突と驚くほどよく似ている。この物質はいずれ冷えて、地球・月系に似た何かへと集積する可能性がある。惑星衝突の記録はこれまでわずかしかなく、チームは近く稼働するヴェラ・ルービン天文台が今後10年間で最大100件もの衝突を発見できるのではないかと期待している。

Astronomers led by the Carl Sagan Institute at Cornell University have compiled the first systematic catalogue of rocky exoplanets in the habitable zone, singling out 45 worlds — out of more than 6,000 known exoplanets — as the most promising targets in the search for life. Published in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, the study combined updated stellar measurements from the European Space Agency's Gaia mission with the NASA Exoplanet Archive to refine what is known about thousands of planets and their host stars. The approach uses our own Solar System as a benchmark: the team searched for planets receiving stellar energy between what Venus and Mars get, on the reasoning that Earth is habitable while Venus and Mars are not.

All 45 highlighted planets sit in the habitable zone — the orbital band where surface temperatures could allow liquid water — and a stricter subset of 24 falls within a more conservative "3D" habitable zone. The list includes well-known names such as Proxima Centauri b, several planets in the TRAPPIST-1 system (d, e, f, and g, about 40 light-years away), Kepler-186f, and LHS 1140 b. The catalogue also deliberately includes planets on highly elliptical orbits — such as TOI-700 e and K2-3 d — to probe a key open question: whether a world must remain continuously in the habitable zone, or can move in and out while still supporting life. Arriving as a new generation of telescopes (including the James Webb Space Telescope) comes online, the catalogue is designed as a strategic roadmap to focus limited observing time on the worlds most likely to reveal biosignatures.

コーネル大学のカール・セーガン研究所を中心とする天文学者らが、居住可能帯にある岩石系外惑星の初の体系的カタログをまとめ、6,000個を超える既知の系外惑星の中から、生命探査の最有力ターゲットとして45個の世界を選び出した。Monthly Notices of the Royal Astronomical Society誌に掲載されたこの研究では、欧州宇宙機関のガイア計画による最新の恒星測定データとNASA系外惑星アーカイブを組み合わせ、数千個の惑星とその主星について分かっていることを精緻化した。この手法は、私たち自身の太陽系を基準として用いる。地球は居住可能だが金星と火星はそうではない、という論理に基づき、チームは金星と火星が受けるのと同程度の恒星エネルギーを受け取る惑星を探索した。

選び出された45個の惑星はすべて居住可能帯——地表温度が液体の水を保ちうる軌道帯——に位置し、より厳しい24個の部分集合は、より保守的な「3次元」居住可能帯に収まる。リストには、プロキシマ・ケンタウリb、TRAPPIST-1系のいくつかの惑星（約40光年先のd・e・f・g）、ケプラー186f、LHS 1140 bといった有名どころが含まれる。カタログはまた、TOI-700 eやK2-3 dのような非常に離心率の高い軌道を持つ惑星も意図的に含めている。これは重要な未解決の問い——世界が居住可能帯に継続的にとどまらなければならないのか、それとも出入りしながらも生命を支えうるのか——を探るためである。ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を含む新世代の望遠鏡が稼働し始めるなか、このカタログは、限られた観測時間をバイオシグネチャーを明らかにする可能性が最も高い世界に集中させるための戦略的ロードマップとして設計されている。