物理学ニュース 2026年4月

A collaboration between Yale University, Google Quantum AI and the University of California, Santa Barbara has built a superconducting quantum circuit that acts as a clean, fully tunable analogue of proton tunneling — the quantum process by which a proton passes through an energy barrier it classically could not surmount. Proton transfer of this kind underlies photosynthesis, enzyme catalysis, and even the shifting of protons between base pairs inside the DNA double helix.

The device is a parametric oscillator whose double-well potential can be reshaped in situ: the researchers can independently tune the barrier height and the asymmetry between the two wells, the two parameters that dominate real chemical activation. In doing so they resolved effects that had not been anticipated — the activation rate oscillates in a discernible pattern as parameters are swept, and even a slight imbalance between the wells strongly suppresses transfer. The work grew out of the Yale labs of Nobel laureate Michel Devoret and chemist Victor Batista, and points toward superconducting hardware as a quantitative simulator for chemistry and biology rather than only for computation. Published in PRX Quantum.

イェール大学・Google Quantum AI・カリフォルニア大学サンタバーバラ校（UCSB）の共同チームが、化学におけるプロトンのトンネル効果——古典的には越えられないエネルギー障壁を陽子がすり抜ける量子過程——を、清浄かつ完全に可変な形で再現する超伝導量子回路を構築した。この種のプロトン移動は光合成、酵素触媒、さらにはDNA二重らせんの塩基対内での陽子移動にまで関わる、生命に普遍的な現象である。

装置はパラメトリック発振器を基盤とし、二重井戸ポテンシャルをその場で作り替えられる。研究チームは実際の化学的活性化を支配する二つのパラメータ——障壁の高さと二つの井戸の非対称性——を独立に調整できるようにした。その結果、これまで予想されていなかった振る舞いが見えてきた。パラメータを掃引すると活性化率が明瞭な周期的パターンで振動し、井戸のわずかな不均衡だけでプロトン移動が大きく抑制されるのである。本研究はノーベル物理学賞受賞者Michel Devoretと化学者Victor Batistaのイェール大学研究室から生まれたもので、超伝導ハードウェアが「計算のための装置」を超えて化学・生物学の定量的シミュレータになり得ることを示している。PRX Quantum誌に掲載。

Researchers at Argonne National Laboratory report that the electron-on-solid-neon qubit remains coherent and controllable at temperatures above 100 millikelvin, publishing in Nature Electronics. The platform, invented at Argonne’s Center for Nanoscale Materials (CNM) in 2022, is built by freezing neon gas into a solid and spraying electrons onto it from a light-bulb filament; a dedicated electrode traps a single electron just above the neon surface, and the electron’s motion in space encodes the qubit’s 0 and 1 states. A microwave resonator controls and reads out that state.

The temperature figure matters more than it sounds. Leading superconducting processors must be held near 10 mK, and the cost and complexity of dilution refrigeration is one of the practical ceilings on scaling. A qubit that tolerates an order of magnitude more thermal energy loosens that constraint. Solid neon is chemically inert and forms an unusually clean, defect-poor surface, which is why the electrons sitting on it are so weakly coupled to environmental noise — a 2023 Argonne-led follow-up had already measured a coherence time of about 0.1 millisecond, roughly a thousand times better than the then-record for conventional semiconductor qubits and competitive with the best superconducting qubits.

アルゴンヌ国立研究所の研究チームが、固体ネオン上の電子量子ビットが100ミリケルビン（mK）を超える温度でもコヒーレンスを保ち制御可能であることを報告し、Nature Electronics誌に発表した。このプラットフォームは2022年にアルゴンヌのナノスケール材料センター（CNM）で考案されたもので、ネオンガスを凍らせて固体にし、電球のフィラメントから電子を吹き付けて作る。専用電極がネオン表面のすぐ上に単一電子を捕捉し、その電子の空間運動が量子ビットの0と1を担う。状態の制御と読み出しはマイクロ波共振器が行う。

この「温度」の数字は、見た目以上に重い意味を持つ。主流の超伝導量子プロセッサは約10 mKまで冷却する必要があり、希釈冷凍機のコストと複雑さがスケーリングの実務的な天井の一つになっている。1桁大きい熱エネルギーに耐える量子ビットは、その制約を緩める。固体ネオンは化学的に不活性で、欠陥の極めて少ない清浄な表面を作るため、その上に乗った電子は環境ノイズとの結合が非常に弱い。2023年のアルゴンヌ主導の追跡研究では、すでにコヒーレンス時間0.1ミリ秒程度が測定されており、これは当時の従来型半導体量子ビットの記録より約1000倍優れ、最高性能の超伝導量子ビットと肩を並べる水準だった。

A group led by Susumu Minami, Akito Sakai and Satoru Nakatsuji (University of Tokyo), with Ryotaro Arita (University of Tokyo / RIKEN CEMS), Rikuto Oiwa (RIKEN CEMS), and Seigo Souma and Takafumi Sato (WPI-AIMR, Tohoku University), has shown that the ferrimagnet GdCo₅ hosts itinerant ferromagnetic flat bands — the first time such bands have been observed in a magnetically ordered material. GdCo₅ has a crystal structure in which honeycomb and kagome sublattices are stacked alternately, and angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) combined with first-principles calculations revealed that interference between electronic wavefunctions on this stacked lattice produces flat bands spread across a wide region of momentum space.

Flat bands are usually associated with strongly localized electrons; the point here is that these are itinerant and topological. Multiple flat bands sit at the Fermi level below the compound’s Curie temperature of 940 K, generating large Berry curvature and, with it, a gigantic anomalous Nernst effect. The measured transverse thermoelectric conductivity exceeds 10 A m⁻¹ K⁻¹ at room temperature — the largest value reported to date. Because the anomalous Nernst effect converts a temperature gradient into a voltage perpendicular to it, it allows far simpler device geometries than conventional thermoelectrics, and the result points toward practical thermoelectric and spintronic applications.

東京大学大学院理学系研究科のSusumu Minami特任助教（研究当時、現・京都大学大学院工学研究科助教）、酒井明人講師、中辻知教授らの研究グループが、有田亮太郎教授（東京大学／理研創発物性科学研究センター）、Rikuto Oiwa氏（理研CEMS基礎科学特別研究員、研究当時。現・北海道大学講師）、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）の相馬清吾准教授・佐藤宇史教授らと共同で、フェリ磁性体GdCo₅に遍歴的な強磁性フラットバンドが存在することを示した。磁気秩序が生じている物質で遍歴フラットバンドが観測されたのは世界初である。GdCo₅はハニカム格子とカゴメ格子が交互に積み重なった結晶構造を持ち、角度分解光電子分光（ARPES）と第一原理計算の組み合わせにより、この積層格子上での電子波動関数の干渉効果によってフラットバンドが広い運動量空間にわたって存在することが明らかになった。

フラットバンドは通常、強く局在した電子と結び付けて語られる。ここで重要なのは、それが遍歴的かつトポロジカルだという点だ。キュリー温度940 K以下でフェルミ準位に複数のフラットバンドが位置し、大きなベリー曲率を生み、その帰結として巨大な異常ネルンスト効果が現れる。測定された横熱電伝導率は室温で10 A m⁻¹ K⁻¹超——これまでに報告された中で最大の値である。異常ネルンスト効果は温度勾配をそれと垂直方向の電圧に変換するため、従来型熱電素子よりはるかに単純な素子構造を許す。本成果は熱電デバイス・スピントロニクスデバイスの実用化に向けた道筋を示している。

Astronomers working with the James Webb Space Telescope report a galaxy, designated EGS-z11-R0, that appears both large and extraordinarily dust-rich at an epoch roughly 400 million years after the Big Bang. The blue light of its young, hot stars has been reddened to a crimson hue by the intervening dust — the signature that earned it the nickname “red monster.”

The difficulty is one of timing. Dust is manufactured by generations of stars living and dying, so dust loads of this magnitude are normally expected far later in cosmic history. One reading offered by the team is a selection effect rather than a paradox: dusty red galaxies are simply much harder to spot than bright blue ones, so the population may be commoner than the catalogues suggest. The group plans observations across a wider range of infrared wavelengths to firm up the interpretation. Note: the analysis is a preprint and has not yet completed peer review.

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）による観測で、EGS-z11-R0と命名された銀河が報告された。この銀河はビッグバンからおよそ4億年後という時期にありながら、大きく、しかも異常なほど大量のダスト（宇宙塵）を含んでいるように見える。内部の若く高温な星が放つ青い光がダストによって深紅色に赤化しており、これが「レッドモンスター」という通称の由来である。

問題は時間の辻褄が合わないことだ。ダストは星の世代交代（誕生と死）を経て作られるため、これほどの量は宇宙史のもっと後の時代にこそ期待されるものである。研究チームが示す解釈の一つは、これが矛盾ではなく観測選択効果だというものだ——ダストに覆われた赤い銀河は明るい青い銀河に比べてはるかに見つけにくく、実際にはカタログが示すより一般的な存在かもしれない。チームは解釈を確定させるため、より広い赤外波長域での追加観測を計画している。注：本解析はプレプリント段階であり、査読は完了していない。

A team led by Hanno Weitering at the University of Tennessee, Knoxville (with Xuefeng Wu and collaborators) reports the first clear microscopic fingerprint of chiral superconductivity in a two-dimensional system made of tin (Sn) atoms arranged in a one-third monolayer on a silicon Si(111) surface. Chiral superconductivity is a rare, unconventional state in which the superconducting order parameter spontaneously breaks time-reversal symmetry — the Cooper pairs acquire a built-in "handedness" — and it has long been predicted but extremely hard to prove experimentally.

Using scanning tunnelling microscopy and quasiparticle interference (QPI) imaging, the team mapped how electrons scatter around a substitutional silicon defect and observed a striking flower-like interference pattern with a pronounced dark spot at its center — a signature that matches theoretical simulations of a chiral order parameter and excludes conventional s-wave pairing. Because the Sn/Si(111) triangular adatom lattice combines strong repulsive interactions with geometric frustration, it is a natural host for such an exotic state. The result establishes a concrete experimental route to identify and engineer chiral and topological superconductors, which are candidate platforms for fault-tolerant quantum computing. Published in Physical Review X.

テネシー大学ノックスビル校のHanno Weitering教授率いるチーム（Xuefeng Wuら）が、シリコンSi(111)表面に1/3原子層で配列した錫（スズ, Sn）原子からなる二次元系において、キラル超伝導の決定的な微視的「指紋」を初めて観測したと報告した。キラル超伝導とは、超伝導秩序変数が自発的に時間反転対称性を破る——クーパー対が固有の「左右の向き（カイラリティ）」を持つ——稀な非従来型状態であり、理論的には長く予言されながら実験的な証明が極めて困難だった。

研究チームは走査トンネル顕微鏡と準粒子干渉（QPI）イメージングを用い、置換型シリコン欠陥の周囲で電子がどのように散乱するかを可視化した。その結果、中心に顕著な暗点を持つ花のような干渉パターンを観測。これはキラル秩序変数の理論シミュレーションと一致し、従来型のs波対形成では説明できない特徴である。Sn/Si(111)の三角格子は強い斥力相互作用と幾何学的フラストレーションを併せ持つため、こうしたエキゾチックな状態の母体として理想的だった。本成果は、誤り耐性量子計算の候補基盤となるキラル超伝導体・トポロジカル超伝導体を同定・設計する具体的な実験手法を確立した。Physical Review X誌に掲載。

The DAMPE (DArk Matter Particle Explorer) collaboration, with major contributions from the University of Geneva (UNIGE), reports a precise measurement of the energy spectra of several species of primary cosmic-ray nuclei just below the “knee” — the feature near ~10¹⁵ eV (PeV) where the all-particle cosmic-ray spectrum steepens. For each nuclear species the spectrum shows a softening (a downward bend), and crucially the energy at which the bend appears scales with the particle’s electric charge Z: the structure is ordered by magnetic rigidity, not by energy.

A charge/rigidity-dependent softening is a long-sought, near-universal signature. It suggests that the galactic accelerators of cosmic rays — most likely supernova remnants — share a common rigidity limit above which they can no longer efficiently confine and accelerate particles, so the knee is assembled species by species as each element reaches its own cutoff energy. More than a century after cosmic rays were discovered, the result sharpens the picture of where they originate and how the knee is built. DAMPE was launched in December 2015. Published in Nature.

DAMPE（暗黒物質粒子探査衛星、DArk Matter Particle Explorer）国際チーム（ジュネーヴ大学 UNIGE が主要参加）が、一次宇宙線の原子核について、「ニー（knee）」——全粒子スペクトルが急に折れ曲がる ~10¹⁵ eV（PeV）付近の構造——の直下のエネルギースペクトルを精密測定した。複数の核種でスペクトルに軟化（下向きの折れ曲がり）が現れ、決定的に重要なのは、その折れ曲がりが起こるエネルギーが粒子の電荷 Z に比例してずれる点である。すなわち、この構造はエネルギーではなく磁気剛性（リジディティ）で整列している。

電荷（剛性）依存の軟化は、長年探されてきたほぼ普遍的な特徴である。これは、銀河宇宙線の加速源（おそらく超新星残骸）が共通の剛性限界を持ち、それを超えると粒子を効率的に閉じ込め・加速できなくなることを示唆する。つまり「ニー」は、各元素がそれぞれの限界エネルギーに達するにつれて核種ごとに積み上がっていく。宇宙線の発見から1世紀あまりを経て、その起源とニーの成り立ちの描像を鋭くする成果である。DAMPEは2015年12月に打ち上げられた。Nature誌に掲載。

Theoretical physicists Amit Vikram, Laura Shou and Victor Galitski at the University of Maryland (Joint Quantum Institute) have mathematically proved a universal lower bound — a "speed limit" — on quantum information scrambling, the process by which information carried by individual particles spreads across an entire quantum system. The proof shows that the time required for sustained scrambling in any Hamiltonian quantum system is at least logarithmic in the entanglement entropy of the scrambled states, and it ties this minimum time directly to the system’s entropy and temperature.

The result establishes a version of the fast scrambling conjecture proposed by Sekino and Susskind in 2008 — originally motivated by black holes, which are conjectured to be nature’s fastest information scramblers, building on Hawking’s 1974 insight that a black hole carries an entropy proportional to its surface area (so its horizon effectively stores a finite number of qubits at a given temperature). The bound rests on a refinement of the energy–time uncertainty principle expressed through the spectral form factor of quantum chaos, extended from infinite temperature to arbitrary finite-temperature baths. It also pins down the earliest possible time at which equilibrium statistical mechanics can apply to a quantum system coupled to a thermal bath — with implications from thermalization to quantum-computing architectures. Published in Physical Review Letters (13 April 2026); reported by Phys.org on 29 April.

メリーランド大学（合同量子研究所, JQI）の理論物理学者Amit Vikram、Laura Shou、Victor Galitskiが、量子情報スクランブリング——個々の粒子が持つ情報が量子系全体へと拡散する過程——に普遍的な下限、すなわち「速度制限」が存在することを数学的に証明した。証明によれば、ハミルトニアンで記述される任意の量子系において、持続的なスクランブリングに要する時間は、スクランブルされた状態のエンタングルメントエントロピーの対数以上でなければならず、この最短時間は系のエントロピーと温度に直接結び付いている。

本結果は、2008年にSekinoとSusskindが提唱した高速スクランブリング予想の一形態を確立するものだ。同予想はもともとブラックホール——自然界で最速の情報スクランブラーと予想される天体——に触発されたもので、ブラックホールが表面積に比例するエントロピーを持つ（つまり事象の地平面が有限個の量子ビットを蓄えているとみなせる）という1974年のホーキングの洞察に根ざす。証明は、量子カオスのスペクトル形状因子を用いたエネルギー・時間不確定性関係の精密化に基づき、無限温度から任意の有限温度の熱浴へと拡張された。さらにこの結果は、熱浴に結合した量子系に平衡統計力学が適用可能となる最も早い時刻を定めるものでもあり、熱平衡化の理解から量子コンピュータのアーキテクチャまで幅広い含意を持つ。Physical Review Letters誌に2026年4月13日掲載、4月29日にPhys.orgが報道。

Chemical physicists at the University of Maryland (Nathan McLane, LeAnh Duckett and Leah G. Dodson) have shown that simply freezing molecular hydrogen (H₂) inside a molecular crystal lets the crystal’s symmetry control its nuclear spin — no magnetic field or catalyst required. Molecular hydrogen exists as two spin isomers: para-H₂ (the two nuclear spins cancel) and ortho-H₂ (the spins add, with three magnetic sublevels). Conversion between them is normally forbidden by strict symmetry rules that usually need magnetic fields or catalytic surfaces to break.

Recording high-resolution infrared spectra of H₂ trapped in crystalline carbon dioxide (dry ice), the team found that the CO₂ crystal field produces large rank-2 (quadrupolar) splittings of the magnetic sublevels, so nuclear-spin conversion can proceed only through Δm = 0 channels — effectively protecting two ortho substates from converting. Swapping CO₂ for polar N₂O introduces rank-1 (dipole) components that partly open Δm ≠ 0 pathways, while paramagnetic NO₂ lifts the restriction entirely. The result establishes a direct correspondence between the rank of the crystal-field tensor and nuclear-spin dynamics — a general, symmetry-based framework for designing spin-isomer populations. Potential uses span hydrogen fuel storage, quantum memory, and measuring comet formation temperatures. Published in Physical Review Letters 136, 178002 (29 April 2026; APS featured article).

メリーランド大学の化学物理学者（Nathan McLane、LeAnh Duckett、Leah G. Dodson）が、分子水素（H₂）を分子結晶に閉じ込めるだけで、結晶の対称性によってその核スピンを制御できることを示した——磁場も触媒も不要である。分子水素には2つのスピン異性体があり、パラH₂（二つの核スピンが打ち消し合う）とオルトH₂（スピンが加わり、3つの磁気副準位を持つ）とに分かれる。両者の転換は通常、磁場や触媒面がなければ破れない厳しい対称性の選択則によって禁止されている。

結晶性二酸化炭素（ドライアイス）中のH₂の高分解能赤外スペクトルを測定した結果、CO₂の結晶場が磁気副準位に大きなランク2（四極子）分裂を生じさせ、核スピン転換がΔm = 0の経路でしか起きないことが分かった——つまりオルトの2つの副準位が転換から守られる。CO₂を極性分子N₂Oに置き換えるとランク1（双極子）成分が加わりΔm ≠ 0の経路が一部開き、常磁性のNO₂を加えると制限が完全に解ける。本成果は結晶場テンソルのランクと核スピンダイナミクスの直接的な対応を確立し、スピン異性体の分布を設計する一般的な対称性ベースの枠組みを与える。応用は水素燃料の貯蔵、量子メモリー、彗星の形成温度の測定にまで及ぶ。Physical Review Letters誌136巻178002に掲載（2026年4月29日、APS注目論文）。

One of the sharpest problems in modern astronomy is the existence of black holes as massive as a billion suns less than a billion years after the Big Bang — objects that, under standard growth scenarios, simply should not have had time to assemble. A team led by Yash Aggarwal (UC Riverside) with James B. Dent (Sam Houston State), Philip Tanedo (UC Riverside) and Tao Xu (Oklahoma) proposes that decaying dark matter supplies the missing ingredient.

The mechanism is delicate rather than violent. If axion-like dark matter decays into photons in the 1–13.6 eV range, that radiation dissociates molecular hydrogen (H₂) in primordial gas clouds. H₂ is the coolant that normally lets a cloud fragment into stars; remove it and the cloud stays hot, resists fragmentation, and collapses monolithically into a heavy black-hole seed — the so-called direct collapse channel. Semi-analytic single-zone modelling of the chemo-thermal evolution shows the atomic-cooling-halo condition is met for axion masses in a narrow window of roughly 24.5–26.5 eV with photon couplings as low as 4×10⁻¹² GeV⁻¹. The energy each particle must inject is minute — of order a billionth of a trillionth of the energy in a single AA battery — yet it reshapes the star-formation history of the early Universe. Published in the Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

ビッグバンから10億年も経たない時期に、太陽の10億倍もの質量を持つブラックホールが存在する——標準的な成長シナリオでは到底そこまで育つ時間がないこの事実は、現代天文学で最も鋭い難問のひとつである。カリフォルニア大学リバーサイド校の大学院生Yash Aggarwalを筆頭に、James B. Dent（サム・ヒューストン州立大学）、Philip Tanedo（UCリバーサイド）、Tao Xu（オクラホマ大学）のチームは、崩壊するダークマターこそが欠けていた要素だと提案した。

その機構は暴力的ではなく、むしろ繊細である。アクシオン様ダークマターが1〜13.6 eVの光子に崩壊すると、その放射が原始ガス雲中の水素分子（H₂）を解離させる。H₂は本来ガス雲を冷却して星へと分裂させる冷媒であり、これを取り除けばガス雲は高温を保ったまま分裂に抗い、一塊のまま崩壊して重いブラックホールの種となる——いわゆる直接崩壊経路である。ガスコアの化学・熱進化を単一ゾーンモデルで半解析的に追跡した結果、アクシオン質量がおよそ24.5〜26.5 eVという狭い窓にあり、光子結合が4×10⁻¹² GeV⁻¹程度まで小さい場合に「原子冷却ハロー」条件が満たされることが分かった。1粒子あたりが注入すべきエネルギーは単三電池1本のエネルギーの10億分の1兆分の1という微小さでありながら、宇宙初期の星形成史を作り変えてしまう。Journal of Cosmology and Astroparticle Physics誌に掲載。

A team at Tokyo University of Science led by Professor Yasuyuki Nagashima, with Associate Professor Yugo Nagata and Dr. Riki Mikami, has reported the first observation of matter-wave diffraction of positronium. Positronium is a short-lived, hydrogen-like "atom" formed from an electron and its antimatter partner, a positron. Using a highly coherent, energy-tunable positronium beam transmitted through a graphene film, the team observed clear diffraction patterns — direct evidence that the system behaves as a quantum matter wave.

Remarkably, even though positronium consists of two particles, the electron and positron do not diffract separately: they act together as a single quantum object, confirming wave-particle duality for a matter–antimatter bound state for the first time. Because positronium is the simplest atom built from equal-mass constituents and is electrically neutral, it is an ideal probe for fundamental tests. In the longer term, positronium interferometry could enable sensitive tests of how gravity acts on antimatter — a regime where no direct measurement has yet been made, even for electrons. Published in Nature Communications (23 December 2025); widely covered in April 2026.

東京理科大学の長嶋泰之教授、永田祐吾准教授、三上力久博士らのチームが、ポジトロニウムの物質波回折を世界で初めて観測したと報告した。ポジトロニウムとは、電子とその反物質である陽電子からなる、水素に似た短寿命の「原子」である。研究チームは、高いコヒーレンスとエネルギー可変性を持つポジトロニウムビームをグラフェン薄膜に透過させ、明瞭な回折パターンを観測——この系が量子的な物質波としてふるまう直接的証拠を得た。

注目すべきは、ポジトロニウムが2つの粒子から成るにもかかわらず、電子と陽電子が別々に回折するのではなく、一体の量子的対象として協調してふるまう点である。これは、物質と反物質の束縛状態における波動・粒子の二重性を初めて確認したものだ。ポジトロニウムは等質量の構成要素からなる最も単純な原子であり、電気的に中性であるため、基礎物理の検証に理想的な対象となる。長期的には、ポジトロニウム干渉計は反物質に重力がどう作用するかを精密に検証する道を開く——これは電子についてさえ直接測定が行われていない領域である。Nature Communications誌に掲載（2025年12月23日）、2026年4月に広く報道された。

The T16 Planet Hunt, led by Joshua T. Roth, Joel D. Hartman and Gáspár Á. Bakos, applied a machine-learning-assisted transit search to 83.7 million stellar light curves from Cycle 1 of NASA’s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). The pipeline returned 11,554 planet candidates, of which 10,091 had never been catalogued before — a single analysis that roughly doubles the known TESS candidate population.

Rather than stopping at a candidate list, the team carried one target through to confirmation: TIC 183374187 b, established as a hot Jupiter using ground-based spectroscopy and photometry. The result is a demonstration that the limiting factor in transit surveys is no longer photon collection but search sensitivity — most of these signals were already sitting in archived data, below the detection threshold of earlier hand-tuned pipelines. Published in The Astrophysical Journal Supplement Series.

Joshua T. Roth、Joel D. Hartman、Gáspár Á. Bakosらが率いる「T16 Planet Hunt」は、NASAのトランジット系外惑星探索衛星（TESS）サイクル1で得られた8370万本の恒星光度曲線に、機械学習を援用したトランジット探索を適用した。その結果、系外惑星候補11,554個を抽出し、そのうち10,091個はこれまでカタログに載っていなかった新規候補だった。単一の解析で、既知のTESS候補天体数をおよそ倍増させたことになる。

チームは候補リストの提示にとどまらず、そのうち1天体を確定まで持ち込んだ。地上観測による分光・測光を用いて、TIC 183374187 bをホットジュピターとして確定したのである。この成果が示すのは、トランジット探索の律速がもはや「光子を集めること」ではなく「探索アルゴリズムの感度」だという事実だ。これらの信号の大半はすでにアーカイブデータの中に眠っており、従来の手作業でチューニングされたパイプラインの検出閾値の下に隠れていた。The Astrophysical Journal Supplement Series誌に掲載。

Three-dimensional tracking of charged particles inside large, dense volumes is a requirement in most particle-physics experiments, and the standard answer is segmentation: chop the detector into many small cells, each read out separately. That works, but the segmentation itself costs money, adds dead material and limits how large a detector can practically get. The PLATON project takes a different route, borrowing the plenoptic (light-field) camera — a microlens-array design familiar from consumer photography — and making it fast enough for particle physics. Because a plenoptic camera records not just where light lands but the direction it arrived from, a single ultrafast plenoptic system can reconstruct the depth of a scintillation flash inside an unsegmented block.

Till Dieminger and colleagues report the first prototype and its performance in Nature Communications. Extrapolating to a one-cubic-metre unsegmented scintillator, their simulations — run with a simplified point-like photon source, since full neutrino-interaction simulations were beyond the available computing budget — indicate that a spatial resolution of a few millimetres is within reach, on par with state-of-the-art segmented plastic scintillator detectors. The authors expect that further work on the optical design should unlock sub-millimetre resolution in PLATON-type detectors larger than 1 m³. Particle physics has a long record of instrumentation crossing over into everyday use — the World Wide Web and proton therapy among them — and here the traffic is running in the opposite direction.

大きく密度の高い体積の内部で荷電粒子を3次元追跡することは、ほとんどの素粒子物理実験に要求される。標準的な解答は「分割（セグメンテーション）」——検出器を多数の小さなセルに切り分け、それぞれを個別に読み出す方式だ。これは機能するが、分割そのものにコストがかかり、不感物質が増え、検出器を実用的にどこまで大きくできるかに上限を課す。PLATONプロジェクトは別の道を採った。一般の写真技術でおなじみのマイクロレンズアレイ方式、すなわちプレノプティック（ライトフィールド）カメラを素粒子物理に耐える超高速仕様に仕立てたのである。プレノプティックカメラは光がどこに当たったかだけでなく、どの方向から来たかも記録するため、単一の超高速プレノプティック系で分割していないシンチレータ塊の内部の発光点の奥行きを再構成できる。

Till Dieminger らは最初の試作機とその性能をNature Communications誌で報告した。1立方メートルの非分割シンチレータへ外挿したシミュレーション——計算資源の制約からニュートリノ反応の完全なシミュレーションは行わず、単純化した点状光源を想定——によれば、数ミリメートルの空間分解能が射程に入る。これは最先端の分割型プラスチックシンチレータ検出器と同等の水準である。著者らは、光学設計をさらに詰めることで1 m³を超えるPLATON型検出器でもサブミリメートル分解能に到達できると見込む。素粒子物理は、World Wide Webや陽子線治療をはじめ、実験装置技術が日常世界へ渡っていく長い歴史を持つ。今回はその流れが逆向きに走った例と言える。

A team led by Prof. N. Peter Armitage and Ralph Romero III at Johns Hopkins University, in collaboration with the Oh group at Rutgers University, has used time-domain terahertz spectroscopy (TDTS) to directly resolve the conduction channels in the iron chalcogenide superconductor FeTe₁₋ₓSeₓ. The data reveal two parallel conduction channels in the normal state: a broad channel with weak temperature dependence, and a sharper channel whose scattering rate scales linearly with temperature at the Planckian-limited rate ~k_BT/ℏ — the very "strange metal" behavior long observed in cuprate superconductors but never definitively tied to the superconducting condensate.

Crucially, spectral-weight analysis shows that the superconducting condensate is drawn primarily from the Planckian channel. This is the first direct, frequency-resolved demonstration that linear-in-T scattering — a defining signature of the strange-metal phase and possibly of a "Planckian dissipation" universal speed limit — is itself the channel that condenses into Cooper pairs. The result addresses one of the deepest unsolved questions in condensed-matter physics: whether the anomalous normal state of high-temperature superconductors is a mere correlate of, or the actual mechanism behind, unconventional superconductivity. The finding promises to tighten the link between quantum criticality, Planckian dissipation, holographic strange-metal models, and the long-sought theory of high-Tc superconductivity. Published in Nature Physics.

ジョンズ・ホプキンス大学のN. Peter Armitage教授とRalph Romero III氏らのチームが、ラトガース大学のSeongshik Oh教授グループと共同で、時間領域テラヘルツ分光（TDTS）を用いて鉄系超伝導体FeTe₁₋ₓSeₓの伝導チャネルを直接分解することに成功した。常伝導状態に並列に存在する2つの伝導チャネル——温度依存性の弱いブロードな成分と、散乱率がプランキアン極限 ~k_BT/ℏ で温度に線形比例するシャープな成分——が特定された。この線形温度依存性は、銅酸化物超伝導体で長年観測されながら超伝導凝縮との関係が未解明だった「ストレンジメタル」の特徴的振る舞いそのものである。

決定的に重要なのは、スペクトル重み解析により超伝導凝縮がこのプランキアン散乱を示すチャネルから主として供給されていることが示された点である。これは、線形温度散乱——ストレンジメタル相の決定的特徴であり、量子力学が許す最速の散逸（プランキアン散逸）の普遍速度限界の候補とされる——そのものがクーパー対に凝縮するチャネルであることを、周波数分解で直接示した初の実験である。本成果は、「高温超伝導体の異常な常伝導状態は超伝導の単なる相関物なのか、それとも非従来型超伝導機構そのものなのか」という凝縮系物理学最深部の問いに直接答えるものであり、量子臨界現象・プランキアン散逸・ホログラフィー的ストレンジメタル模型・高温超伝導理論を結ぶ橋渡しとして、銅酸化物・鉄系・重い電子系を貫く統一機構の解明へと一気に近づく成果である。Nature Physics誌に掲載。

A Caltech team led by Joseph Falson — together with Adrian Llanos, Veronica Show and Reiley Dorrian — has demonstrated a magnetic-field-induced superconducting dome in an ultrathin two-dimensional crystal of LaSb₂ doped with dilute paramagnetic Ce (cerium) impurities. Magnetic fields normally destroy spin-singlet Cooper pairs by breaking time-reversal symmetry, so field-induced superconductivity is exceedingly rare in nature. Yet in this engineered 2D platform the opposite happens: as an in-plane magnetic field is increased from zero, superconductivity is anomalously enhanced before being suppressed at higher fields, tracing out a closed superconducting "dome" entirely below room field.

The key mechanism is the dynamic suppression of paramagnetic spin fluctuations at the cerium sites by the in-plane field — once these spin fluctuations are quieted, they no longer break the Cooper pairs, and the residual electron–electron interaction can condense the system into a superconducting state. The reduced dimensionality of the LaSb₂ thin film is essential: it allows in-plane field application without the orbital pair-breaking that would dominate in 3D. The work establishes a new design principle in which spin–orbit coupling, dimensionality, and engineered magnetism are jointly tuned to control superconductivity, and points to broader applications in unconventional, Ising-type, and topological superconductors. Published in Nature Physics.

カリフォルニア工科大学（Caltech）のJoseph Falson助教率いるチーム（Adrian Llanos, Veronica Show, Reiley Dorrian）が、希薄な常磁性Ce（セリウム）不純物をドープした極薄二次元結晶LaSb₂において、磁場誘起の超伝導ドームを実証した。磁場は通常、時間反転対称性を破ることでスピン一重項クーパー対を壊すため、磁場誘起超伝導は自然界で極めて稀な現象である。ところがこの設計された2D系では正反対の現象が起こる——面内磁場をゼロから増加させると、超伝導転移温度がむしろ異常に上昇し、より強い磁場で再び抑制されるという、閉じた「超伝導ドーム」が現れる。

機構の鍵は、面内磁場によってセリウムサイト上の常磁性スピンゆらぎが動的に抑制される点にある——スピンゆらぎが鎮まるとクーパー対は破壊されず、残存する電子間相互作用によって系が超伝導状態へと凝縮できる。LaSb₂薄膜の低次元性は決定的に重要で、3次元系では支配的になる軌道的対破壊効果なしに面内磁場を印加できる。本成果は、スピン軌道相互作用・次元性・設計された磁性を同時に制御することで超伝導を制御するという新たな設計原理を確立し、非従来型超伝導・Ising型超伝導・トポロジカル超伝導への幅広い応用を示唆する。Nature Physics誌に掲載。

On 23 April 2026, LIGO-India broke ground at Aundha in the Hingoli district of Maharashtra, India, marking the start of construction of a new gravitational-wave observatory. The facility — an L-shaped interferometer with 4-kilometre arms, modelled on the twin LIGO detectors in the United States — is a collaboration between the U.S. NSF LIGO Laboratory (run by Caltech and MIT) and three Indian institutes: RRCAT (Indore), IPR (Ahmedabad) and IUCAA (Pune). "This has been 20 years in the making," said Caltech's Rana Adhikari.

Once operational, LIGO-India will join the global network that already includes the two U.S. LIGO detectors, Virgo in Italy and KAGRA in Japan. Adding a detector on a long, well-separated baseline dramatically improves triangulation: researchers estimate that the sky-localization of gravitational-wave events will improve by roughly an order of magnitude (from hundreds of square degrees toward ~10 square degrees), making it far easier for optical and other telescopes to catch the light from neutron-star mergers and other multi-messenger events. Because much of the hardware reflects a decade of technological advances, the team expects LIGO-India to be more sensitive than the original instruments. As of early 2026, the network had confirmed more than 200 gravitational-wave detections across four observing runs.

2026年4月23日、LIGO-Indiaがインド・マハラシュトラ州ヒンゴリ県アウンダで着工し、新たな重力波観測所の建設が始まった。米国の双子のLIGO検出器を手本とした、腕の長さ4キロメートルのL字型干渉計であり、米国NSF LIGO研究所（CaltechとMITが運営）と、インドの3機関——RRCAT（インドール）、IPR（アーメダバード）、IUCAA（プネー）——による共同事業である。Caltechのラナ・アディカリ氏は「これは20年がかりの計画だ」と語った。

稼働すれば、LIGO-Indiaは既存の米国の2基のLIGO、イタリアのVirgo、日本のKAGRAからなる国際ネットワークに加わる。長く十分に離れた基線上に検出器を追加することで三角測量（位置決定）の精度が飛躍的に向上する。研究者の見積もりでは、重力波源の天球上の位置決定精度は約一桁改善され（数百平方度から約10平方度へ）、中性子星合体などのマルチメッセンジャー現象の光を、光学望遠鏡などが捉えやすくなる。ハードウェアの多くがこの10年の技術進歩を反映しているため、初代装置より高感度になると期待されている。2026年初頭時点で、このネットワークは4回の観測ランで200件を超える重力波を確認している。

The COSINUS collaboration introduces a new cryogenic experiment at the Gran Sasso National Laboratory (LNGS) designed to deliver a model-independent test of the DAMA/LIBRA dark-matter claim. For nearly 30 years DAMA/LIBRA has been the only direct-detection experiment to report a positive signal — an annual modulation in sodium-iodide (NaI) crystals — while other experiments have seen nothing. Resolving the contradiction unambiguously requires the same NaI target, read out in a fundamentally better way.

COSINUS is the only experiment that operates scintillating NaI crystals at millikelvin temperatures with a dual readout: the conventional scintillation light plus an additional phonon (heat) signal from superconducting remoTES sensors. Comparing the two channels event by event enables particle identification — separating nuclear recoils (the dark-matter signature) from electron backgrounds — which scintillation-only NaI experiments cannot do. The team shows that even a modest exposure of a few hundred kg·days suffices for a clean, systematics-free cross-check, and reports commissioning of a dedicated low-background cryogenic facility at LNGS. Published in Communications Physics.

COSINUS国際チームが、グランサッソ国立研究所（LNGS）に新たな低温（極低温）実験を立ち上げ、DAMA/LIBRA暗黒物質主張のモデル非依存な検証を行うと報告した。DAMA/LIBRAは約30年にわたり、直接検出実験で唯一、陽性信号——ヨウ化ナトリウム（NaI）結晶における年周変調——を報告し続けてきたが、他の実験はいずれも信号を見ていない。この矛盾を曖昧さなく解決するには、同じNaI標的を、本質的により優れた方法で読み出す必要がある。

COSINUSは、シンチレーションNaI結晶をミリケルビンの低温で動作させ、二重読み出しを行う唯一の実験である——従来のシンチレーション光に加え、超伝導remoTESセンサーによるフォノン（熱）信号を測定する。この2チャネルをイベントごとに比較することで粒子識別が可能になり、暗黒物質の証拠である核反跳を電子バックグラウンドから分離できる。これはシンチレーションのみのNaI実験には不可能だった。チームは、数百 kg·日というわずかな露出量でも、系統誤差を排した明快な相互検証が可能であることを示し、LNGSに専用の低バックグラウンド低温施設を整備したことを報告した。Communications Physics誌に掲載。

In 2018, Hubble spotted a dark patch roughly 3,200 light-years across at the center of A402-BCG, the brightest galaxy of the cluster Abell 402 about 4 billion light-years away; it was assumed to be an obscuring dust cloud. New JWST near-infrared imaging led by Michael McDonald (MIT) now shows the feature is just as dark in the infrared as in visible light — impossible for dust, which becomes more transparent at longer wavelengths. The void is therefore a genuine kiloparsec-scale stellar cavity: roughly 2 billion solar masses of stars (about 1% of the galaxy’s stellar mass) are simply missing from the core.

VLT/MUSE spectroscopy then revealed two pockets of highly ionized gas on opposite sides of the cavity, carrying two distinct, Doppler-shifted emission-line systems — consistent with a candidate binary of ultramassive black holes totaling 60 ± 20 billion solar masses that, following a past galaxy merger, gravitationally slingshots stars out of the core. Individual black holes of comparable heft are known in only a handful of cases; as a bound pair — together for just a few tens of millions of years — the system would be unprecedented, and its eventual merger would forge one of the most massive black holes in the universe. As the paper’s title stresses ("may be caused by"), this remains a candidate interpretation awaiting confirmation. Published in the Astrophysical Journal Letters on 23 April 2026.

2018年、ハッブル宇宙望遠鏡は、約40億光年先の銀河団Abell 402の最輝銀河A402-BCGの中心に、差し渡し約3,200光年の暗い領域を発見していた。当時はダスト（塵）雲が星の光を遮っていると考えられていた。しかしMITのMichael McDonaldらによるJWSTの近赤外線撮像は、この領域が可視光と同じく赤外線でも真っ暗であることを示した。ダストなら波長が長いほど透けて見えるはずで、これはあり得ない。つまりこの空洞は本物のキロパーセク規模の「星なき空洞」であり、約20億太陽質量分の星（銀河の星質量の約1%）が中心部から失われていることになる。

さらにVLT/MUSEの分光観測は、空洞を挟んで反対側に位置する高電離ガスの塊を2つ検出し、ドップラー偏移の異なる2組の輝線系——総質量600±200億太陽質量の超大質量（ウルトラマッシブ）ブラックホール連星候補と整合する証拠を捉えた。過去の銀河合体の後、連星が重力スイングバイで星々を中心部から弾き飛ばしたと考えられる。これに匹敵する質量の単独ブラックホールすら数例しか知られておらず、束縛された連星として——形成からわずか数千万年——確認されれば前例のないシステムであり、将来の合体は宇宙で最も重いブラックホールの一つを生むことになる。論文タイトルが「〜かもしれない（may be caused by）」と明記する通り、現時点では確認待ちの候補シナリオである。Astrophysical Journal Letters誌に2026年4月23日掲載。

Semiconductor spin qubits are prized for their scalability and compatibility with existing semiconductor technology, but a practical quantum computer will need enormous numbers of qubits — and today, tuning each quantum dot requires researchers to manually read "charge stability diagrams," identifying the precise positions and angles of charge-transition lines. A Tohoku University group — Yui Muto (Graduate School of Engineering), Michael R. Zielewski, Specially Appointed Assistant Professor Motoya Shinozaki and Associate Professor Tomohiro Otsuka (WPI-AIMR), and Kosuke Noro — has now automated this bottleneck.

Their pipeline feeds measured stability diagrams to U-Net, an image-segmentation neural network, to extract the charge-transition lines, then applies the Hough transform and clustering to determine each line’s position and angle — automatically identifying the single-electron regime and defining "virtual gates" that decouple the crosstalk between electrodes. The team demonstrated automated tuning with this method and aims next at larger spin-qubit arrays. Published online in Scientific Reports on 14 February 2026; English-language announcement and international coverage on 23 April 2026.

半導体スピン量子ビットは、高いスケーラビリティと既存の半導体技術との親和性から有力な量子コンピュータ候補だが、実用機には膨大な数の量子ビットが必要になる。現状では、量子ドットの調整のたびに研究者が「電荷安定図」を手作業で読み解き、電荷遷移線の位置と角度を特定しなければならない。東北大学のグループ——武藤由依（大学院工学研究科・電気通信研究所所属）、Michael R. Zielewski特任助教、篠﨑基矢特任助教・大塚朋廣准教授（材料科学高等研究所 WPI-AIMR、電気通信研究所兼任）、野呂康介ら——は、このボトルネックの自動化に成功した。

開発した手法では、測定した電荷安定図を画像セグメンテーション用ニューラルネットワークU-Netに入力して電荷遷移線を抽出し、続いてハフ変換とクラスタリングで各線の位置・角度を決定する。これにより単一電子領域の自動特定と、電極間クロストークを打ち消す「仮想ゲート」の自動定義が可能になった。チームは本手法による自動チューニングを実証しており、次の目標はより大規模なスピン量子ビットアレイの自動調整だという。Scientific Reports誌に2026年2月14日オンライン掲載。東北大学が3月6日に国内発表し、英語版プレスリリースと海外報道（Phys.orgなど）は2026年4月23日。

A dusty (complex) plasma is a mix of ions, electrons and macroscopic charged dust particles — common in space and planetary environments — whose particles interact through plasma-mediated forces that are notoriously hard to model. Physicists at Emory University (Wentao Yu, Eslam Abdelaleem, Ilya Nemenman and Justin C. Burton) built a physics-tailored machine-learning model that bakes the system’s known symmetries and constraints into its neural-network architecture, then learns the full interparticle forces directly from the observed motion of particles in a laboratory dusty plasma.

The interpretable model — “not a black box,” the authors stress — reproduces the complex, non-reciprocal forces (a leading particle attracts the trailing one, which in turn repels the leader) to better than 99% accuracy, and it overturns a long-held assumption that a grain’s electric charge scales in exact proportion to its radius. It is a rare demonstration of new physical laws inferred from real experimental data rather than simulations, and the framework is general enough to apply to other many-body systems. Published in PNAS (2025) and widely re-covered in late April 2026. ※論文は2025年発表、実験手法として2026年4月下旬に広く再報道された。

ダストプラズマ（複雑プラズマ）は、イオン・電子・巨視的な帯電ダスト粒子が混在する状態で、宇宙や惑星環境にありふれているが、粒子間の力はモデル化が非常に難しい。エモリー大学の物理学者（Wentao Yu、Eslam Abdelaleem、Ilya Nemenman、Justin C. Burton）は、系の既知の対称性と拘束条件をニューラルネットワークの構造に組み込んだ物理法則ベースの機械学習モデルを構築し、実験室のダストプラズマ中の粒子の運動から粒子間の力を直接学習させた。

この解釈可能なモデル（著者らは「ブラックボックスではない」と強調）は、複雑な非相反な力（先行粒子が後続粒子を引き、後続粒子は逆に先行粒子を斥ける）を99%超の精度で再現し、ダスト粒子の電荷が粒径に正確に比例するという長年の仮定を覆した。シミュレーションではなく実験データから新しい物理法則を推定した稀な例であり、この枠組みは他の多体系にも適用できる。PNAS誌に掲載（2025年）、2026年4月下旬に広く再報道された。

In a conventional laser, a mirrored cavity bounces light back and forth between atoms to build up a coherent beam — which means the cavity’s own resonance, and every vibration that shifts it, gets imprinted on the output frequency. A superradiant laser inverts the roles: the atoms themselves synchronize and act as a single collective emitter, and the cavity is demoted to a mediator. The idea dates to the 1990s but has been held back by a practical problem — the pumping needed to sustain the collective state heats the atoms and breaks the synchronization.

Jarrod T. Reilly (University of Colorado), Simon B. Jäger (University of Bonn), Murray J. Holland and colleagues in the US and Germany propose adding a third energy level to the classic two-level scheme, so that pumping and emission are distributed across different transitions. Collective synchronization survives; the heating is substantially suppressed. Running the numbers for barium, they predict a linewidth of roughly 100 microhertz — which would be the narrowest ever achieved for an optical laser, corresponding to a coherence length stretching from the Sun out past the orbit of Uranus. The paper’s central claim, reflected in its title, concerns cavity pulling: the degree to which the output frequency gets dragged toward the cavity resonance all but vanishes. A light source that ignores its own mechanical environment would matter well beyond timekeeping — optical interferometry is the obvious beneficiary. The work is theoretical; no such laser has yet been built.

通常のレーザーでは、鏡で挟んだ共振器が原子の間で光を往復させてコヒーレントなビームを育てる。つまり共振器自身の共鳴周波数と、それをずらすあらゆる振動が、出力周波数に刻み込まれてしまう。超放射レーザーはこの役割を反転させる。原子自身が同期して単一の集団的放射源としてふるまい、共振器は仲介役へと降格する。着想自体は1990年代に遡るが、実用上の難点に阻まれてきた——集団状態を維持するために必要なポンピングが原子を加熱し、同期を壊してしまうのである。

コロラド大学のJarrod T. Reilly、ボン大学のSimon B. Jäger、Murray J. Hollandら米独の研究者は、古典的な二準位模型に第三の準位を加え、ポンピングと放射を別々の遷移に分担させる方式を提案した。集団同期は保たれ、加熱は大幅に抑制される。バリウムのパラメータで計算すると、線幅は約100マイクロヘルツと予測される。これは光学レーザーとして史上最も狭い線幅にあたり、コヒーレンス長は太陽から天王星軌道の彼方まで届く計算になる。論文タイトルが示す中心的主張はキャビティ・プリングにある——出力周波数が共振器共鳴へ引きずられる度合いが、ほぼ消失するのだ。自らの機械的環境を無視する光源は、時間標準の枠を超えて意味を持つ。光干渉計測がその筆頭の受益者になるだろう。なお本研究は理論提案であり、この種のレーザーはまだ実装されていない。

Over the past twenty years, infrared observations of the Galactic Center have turned up several compact gas clumps orbiting close to Sagittarius A*, the Milky Way's central supermassive black hole. Individually catalogued as G1, G2 and G3, they have been treated as separate objects and their nature has been argued over ever since — gas clouds, dust-enshrouded stars, or something else.

A new analysis reinterprets them as parts of a single continuous gas streamer, designated G1–2–3, and traces the material back to the stellar winds of massive stars in the Galactic Center. The picture that emerges connects three previously separate threads — stellar evolution, gas dynamics, and black-hole accretion — into one chain: massive stars shed material, that material organises into streamers, and the streamers deliver fuel to the black hole. It implies that star formation and black-hole growth are coupled even in our own quiet galactic nucleus, not only in distant active galaxies.

この20年間、銀河中心の赤外線観測によって、天の川銀河中心の超大質量ブラックホールいて座A*（Sgr A*）のごく近傍を公転する、いくつかのコンパクトなガス塊が見つかってきた。G1、G2、G3として個別にカタログ化されたこれらの天体は別々のものとして扱われ、その正体——ガス雲なのか、塵に覆われた星なのか、それとも別の何かか——をめぐって長く議論が続いてきた。

新たな解析はこれらを、一本の連続したガスのストリーマー（流れ）の一部分として捉え直し、G1–2–3と命名した。さらにその物質の起源を、銀河中心に存在する大質量星の恒星風にまで遡って特定している。ここから浮かび上がる描像は、これまで別個に扱われてきた三つの筋——恒星進化、ガス力学、ブラックホール降着——を一本の鎖につなぐものだ。すなわち、大質量星が物質を放出し、その物質がストリーマーへと組織化され、ストリーマーがブラックホールへ燃料を運ぶ。遠方の活動銀河核だけでなく、我々自身の「静かな」銀河中心においても、星形成とブラックホールの成長が結びついていることを示唆する結果である。

The French Authority for Nuclear Safety and Radiation Protection (ASNR) published a decision setting out how it will regulate ITER, the international fusion experiment under construction at Saint-Paul-lez-Durance. The regulator approved the ITER Organization's request to exclude the vacuum vessel from fission-based regulation.

The significance is regulatory rather than experimental, but it is not minor. Fusion devices have generally been licensed under frameworks written for fission reactors, whose accident physics — criticality excursions, decay heat, large radioactive inventories — do not map onto a magnetic-confinement machine. A decision that formally recognises this distinction for the world's flagship fusion project sets a reference point that other national regulators and private fusion developers are likely to cite.

フランス原子力安全・放射線防護庁（ASNR）が、サン＝ポール＝レ＝デュランスで建設中の国際核融合実験炉ITERをどう規制するかを定めた決定を公表した。規制当局はITER機構からの申請を認め、真空容器を核分裂炉ベースの規制対象から除外することとした。

これは実験成果ではなく規制上の決定だが、その意味は小さくない。核融合装置はこれまで、核分裂炉向けに書かれた枠組みの下で許認可を受けるのが一般的だった。しかし核分裂炉の事故物理——臨界超過、崩壊熱、大量の放射性物質インベントリ——は、磁場閉じ込め装置にはそのまま当てはまらない。世界の旗艦的核融合プロジェクトについてこの区別を公式に認めた決定は、他国の規制当局や民間核融合企業が今後参照する基準点となる可能性が高い。

Pankaj Borah, P. S. Bhupal Dev and Anish Ghoshal have presented a unified theoretical framework in which a single physical process — a strongly supercooled first-order phase transition (FOPT) of an axion-like particle (ALP) sector in the early Universe — simultaneously sources both an observable stochastic gravitational-wave background (SGWB) and a large-scale primordial magnetic field (PMF). In the model, a global U(1) symmetry is broken not by a tachyonic mass term but radiatively (via the Coleman–Weinberg mechanism, in a classically scale-invariant setup), with the ALP sector coupled to the Standard Model through a Higgs portal.

Because the symmetry-breaking scale arises only via dimensional transmutation, the FOPT generically suffers strong supercooling: bubble nucleation is delayed deep into a vacuum-dominated phase, and the violent dynamics of bubble collision and subsequent magnetohydrodynamic turbulence in the primordial plasma source both gravitational radiation and helical magnetic fields. The same parameters that fix the GW spectrum also fix the present-day magnetic-field amplitude and coherence length, after accounting for the cosmological inverse-cascade evolution.

The motivation is sharp: a recent 14-year multi-source analysis of 21 high-synchrotron-peaked BL Lac blazars using Fermi-LAT data excludes the null-IGMF hypothesis at 3.8σ, giving a best-fit intergalactic-magnetic-field strength of B₀ ≈ 2.8×10⁻¹⁶ G at 1 Mpc — strongly suggestive of a cosmological (rather than astrophysical) origin. Borah, Dev and Ghoshal show that the ALP-FOPT scenario reproduces this signal for maximally helical configurations up to B₀ ~ 10⁻⁹ G at coherence length 10⁻³–10⁻¹ Mpc, consistent with MAGIC, H.E.S.S. and Fermi-LAT lower bounds, while simultaneously producing an SGWB within reach of LISA, DECIGO, BBO and μARES over the ALP decay-constant range 10³ GeV ≲ f_a ≲ 10⁵ GeV. Combined with laboratory and astrophysical ALP searches (precision Higgs measurements, ALP–photon, ALP–gluon and ALP–fermion couplings), the multi-messenger constraint preferentially selects heavier ALPs with mass m_a ≳ 0.1 GeV — a regime directly testable at next-generation intensity- and energy-frontier experiments. This establishes a concrete, falsifiable example of multi-messenger cosmology jointly probing the early Universe and BSM physics. arXiv:2604.20768v1 [hep-ph], submitted 22 April 2026.

Pankaj Borah、P. S. Bhupal Dev、Anish Ghoshalらは、宇宙初期に起こるアクシオン様粒子（ALP）セクターの強く過冷却された一次相転移（FOPT）というひとつの物理過程から、観測可能な確率的重力波背景（SGWB）と大規模な原始磁場（PMF）の両方が同時に生み出される、統一的な理論枠組みを提示した。本モデルでは大域的U(1)対称性が、タキオン質量項ではなく輻射補正によって自発的に破れる（Coleman–Weinberg機構、古典的スケール不変なセットアップ）。ALPセクターは標準模型とHiggsポータルを通じて結合する。

対称性の破れスケールが「次元的変換（dimensional transmutation）」のみによって生じるため、相転移は一般に強い過冷却（supercooling）を伴う：バブル核形成は真空エネルギー優勢な領域まで深く遅延され、その後のバブル衝突と原始プラズマ中の磁気流体力学（MHD）乱流という激しいダイナミクスが、重力波と「ヘリシティを持つ磁場」を同時に源として供給する。重力波スペクトルを決定するパラメータが、そのまま現在観測される磁場の振幅とコヒーレンス長（宇宙論的逆カスケード進化を経た後の値）を決定する点が、この理論の最大の特徴である。

本理論の動機は明確である：Fermi-LATによる14年分のデータと21個の高シンクロトロンピークBL Lacブレーザーを用いた最近の多源解析が、「銀河間磁場ゼロ」仮説を3.8σで棄却し、1 Mpcのコヒーレンス長において B₀ ≈ 2.8×10⁻¹⁶ G のベストフィット値を与えた——これは観測される銀河間磁場の起源が天体物理ではなく宇宙論的起源であることを強く示唆する。Borahらは、ALP-FOPTシナリオが最大ヘリシティ配置において B₀ ~ 10⁻⁹ G（コヒーレンス長 10⁻³–10⁻¹ Mpc）まで達し、MAGIC・H.E.S.S.・Fermi-LATのブレーザー観測から導かれる下限値と整合することを示した。同時に、ALPの崩壊定数が 10³ GeV ≲ f_a ≲ 10⁵ GeV の範囲で、LISA・DECIGO・BBO・μARES等の将来宇宙重力波観測装置で検出可能なSGWBが生成されることを示した。実験室および天体物理におけるALP探索（精密ヒッグス測定、ALP-光子・ALP-グルーオン・ALP-フェルミオン結合への制限）と組み合わせると、許容領域はm_a ≳ 0.1 GeV のやや重いALPを選好する——これは次世代の高エネルギー・高精度実験で直接アクセス可能な領域である。本研究は、マルチメッセンジャー宇宙論によって初期宇宙と標準模型を超える物理（BSM）を同時に検証する具体的かつ反証可能な例を確立した。arXiv:2604.20768v1 [hep-ph]、2026年4月22日投稿。

The Budapest–Marseille–Wuppertal (BMW) lattice-QCD collaboration (A. Boccaletti and colleagues) reported in Nature on 22 April 2026 a new, more precise calculation of the muon's leading-order hadronic vacuum polarization (LO-HVP) — the dominant and hardest-to-compute theoretical contribution to its anomalous magnetic moment, a_μ = (g−2)/2. They obtain a_μ^LO-HVP = 715.1(3.4)×10⁻¹⁰, a 0.48% determination that reduces the uncertainty by a factor of 1.6 compared with the collaboration's landmark 2021 lattice result.

The work uses a hybrid approach: lattice quantum chromodynamics (QCD) on finer space-time grids over most energy ranges, combined with experimental data only in a small low-energy, long-distance regime where all measurements agree. Combined with the other Standard-Model contributions, the result yields a prediction that differs from the final Fermilab Muon g−2 measurement (released June 2025, precision 127 ppb) by only 0.5 standard deviations — a validation of the Standard Model to 11 digits. For roughly two decades the muon g−2 "anomaly" — a 4–5σ gap between the older data-driven SM prediction and experiment — had been one of the most cited hints of physics beyond the Standard Model; the new result indicates the tension can be explained within the Standard Model, removing the case for new physics from this observable, at least for now. The remaining disagreement between lattice QCD, older e⁺e⁻ data, and the CMD-3 measurement is still to be fully understood.

Budapest–Marseille–Wuppertal（BMW）格子QCD共同研究（A. Boccalettiら）が2026年4月22日付Nature誌で、ミューオンの異常磁気モーメント a_μ = (g−2)/2 の理論予言で最大かつ最も計算が難しい寄与である主要次ハドロン真空偏極（LO-HVP）の新たな精密計算を報告した。得られた値は a_μ^LO-HVP = 715.1(3.4)×10⁻¹⁰（精度0.48%）で、同共同研究の画期的な2021年の格子計算に比べ不確かさを1.6倍縮小した。

手法はハイブリッド方式で、多くのエネルギー領域では細かい時空格子の格子量子色力学（QCD）を用い、すべての測定が一致する低エネルギーの長距離領域でのみ実験データを併用する。標準模型のほかの寄与と合わせると、2025年6月公表のフェルミ研ミューオンg−2最終測定値（精度127 ppb）とわずか0.5標準偏差で一致する予言が得られ、標準模型を11桁で検証した。約20年にわたり、ミューオンg−2の「アノマリー」——従来のデータ駆動型SM予言と実験値の間の4〜5σの食い違い——は標準模型を超える新物理の最有力の兆候のひとつとされてきたが、今回の結果はこの緊張が標準模型の枠内で説明できることを示し、少なくとも現時点では本観測量からの新物理の根拠を取り除いた。なお、格子QCD・古いe⁺e⁻データ・CMD-3測定の間の不一致は今後の課題として残る。

In 2018 a group in Japan reported what looked like concrete evidence for Majorana fermions in the quantum spin liquid candidate ruthenium trichloride (α-RuCl₃), inferred from a half-quantized thermal Hall effect. Majoranas are prized because a localized pair can encode quantum information in a topologically protected way, so the claim was consequential: some groups took it as a starting point and built new research programmes on it, while others argued the signal was an artifact of defects in the samples. The dispute ran for years without resolution.

Cornell researchers led by Avi Shragai have now waded in with ultrasonic measurements — probing the lattice directly rather than the electronic degrees of freedom — and report in Nature that both camps were wrong. The thermal Hall response is real and intrinsic, but it does not come from Majorana fermions, and it is not a sample-quality artifact either: it arises from chiral phonons and the associated phonon Hall viscosity, a property of the crystal lattice itself. The finding removes what had been treated as one of the strongest experimental footholds for Majorana physics in a bulk material, and simultaneously establishes ultrasound as a clean new probe for distinguishing lattice effects from exotic electronic states in quantum materials — a distinction that has quietly bedevilled the field.

2018年、日本の研究グループが量子スピン液体候補である三塩化ルテニウム（α-RuCl₃）において、半整数量子化された熱ホール効果からマヨラナ粒子の具体的証拠と見える結果を報告した。マヨラナ粒子は、局在した対がトポロジカルに保護された形で量子情報を符号化できるため強く求められており、この主張は重大だった。一部のグループはこれを出発点に新たな研究計画を立ち上げ、他方では試料中の欠陥が生んだ偽信号だとする批判が続いた。論争は長年決着しなかった。

コーネル大学のAvi Shragaiらは、電子自由度ではなく格子を直接探る超音波測定でこの問題に踏み込み、Nature誌で「どちらの陣営も外れていた」と報告した。熱ホール応答は実在し、かつ物質固有のものである。しかしそれはマヨラナ粒子に由来するのでもなければ、試料品質の産物でもない。正体はキラルフォノンとそれに伴うフォノン・ホール粘性——結晶格子そのものの性質だった。この成果は、バルク物質におけるマヨラナ物理の最有力な実験的足場と見なされてきたものを取り除くと同時に、量子物質において格子効果とエキゾチックな電子状態を切り分ける新しい清浄なプローブとして超音波を確立した。この切り分けの困難さは、この分野を長く静かに悩ませてきた問題である。

When a relativistically intense laser pulse strikes a solid target, the surface turns into a plasma that oscillates at near-light speed and acts as a mirror rushing toward the incoming light. Reflection from such a mirror compresses the pulse in both space and time, upshifting it into a comb of high harmonics. Theory has long predicted that under the right conditions this compression concentrates the laser energy into a coherent harmonic focus (CHF) whose intensity exceeds the driving pulse by many orders of magnitude. Diffraction-limited focusing and attosecond phase locking had each been demonstrated, but nobody had managed to couple the driving pulse's energy into the harmonic cone efficiently.

A team led by Peter Norreys and Robin Timmis at the University of Oxford, with Brendan Dromey and Mark Yeung at Queen's University Belfast and scientists from STFC's Central Laser Facility, has now closed that gap on the Gemini laser. By fine-tuning the temporal profile of the driving pulse on sub-picosecond timescales, they reached the maximum conversion efficiencies predicted by simulation, delivering more than 9 mJ between the 12th and 47th harmonics. Simulations indicate the resulting focus may be the most intense source of coherent light ever created. The practical payoff is that the whole process happens inside a single laser system, so extreme-field experiments no longer require synchronising a separate particle beam and transforming between reference frames — a direct path toward probing quantum electrodynamics by pulling matter out of the vacuum with light alone.

相対論的強度のレーザーパルスが固体標的に当たると、表面はプラズマ化して光速近くで振動し、入射光に向かって突進する鏡のように振る舞う。この鏡での反射はパルスを空間的にも時間的にも圧縮し、高次高調波のコムへと周波数を押し上げる。理論は長らく、条件が整えばこの圧縮がレーザーエネルギーをコヒーレント・ハーモニック・フォーカス（CHF）へと集中させ、駆動パルスを何桁も上回る強度に達すると予言してきた。回折限界集光（空間圧縮）とアト秒位相同期（時間圧縮）はそれぞれ実証済みだったが、駆動パルスのエネルギーを高調波コーンへ効率よく結合させることには誰も成功していなかった。

オックスフォード大学のPeter NorreysとRobin Timmisが率い、クイーンズ大学ベルファストのBrendan Dromey・Mark Yeung、STFC中央レーザー施設（CLF）の研究者らが加わったチームが、Geminiレーザーを用いてこの隙間を埋めた。駆動パルスの時間プロファイルをサブピコ秒スケールで精密に調整することで、シミュレーションが予言する最大変換効率に到達し、12次から47次の高調波帯に9 mJ超のエネルギーを送り込んだ。シミュレーションによれば、生成された焦点は史上最も強度の高いコヒーレント光源である可能性がある。実用上の利点は、この過程がすべて単一のレーザーシステム内で完結する点だ。極限場実験のために別系統の粒子ビームを同期させ、基準系間の変換を行う必要がなくなる——光だけで真空から物質を引き出し、量子電磁力学を直接検証する道への近道である。

Epsilon Indi Ab orbits a star 11.9 light-years away and is the nearest known analogue of a cold, mature gas giant: 7.6 Jupiter masses packed into roughly Jupiter's diameter, at about four times Jupiter's distance from the Sun. Almost every exoplanet atmosphere studied so far has been far hotter, which makes this object the closest thing astronomers have to a second Jupiter they can actually inspect.

A team led by Elisabeth Matthews at the Max Planck Institute for Astronomy used the MIRI coronagraph on JWST to blot out the star and image the planet through an 11.3 μm filter, sitting just outside the 10.6 μm band characteristic of ammonia. Comparing against 10.6 μm images taken in 2024 let them weigh the ammonia. Models had predicted ammonia gas would dominate the upper atmosphere; ammonia was indeed present, but markedly less than expected. The best explanation the analysis supports is a deck of thick water-ice clouds sitting above the ammonia layer — a feature current atmospheric models largely fail to capture. Because water ice is highly reflective, the clouds may be directly detectable in reflected starlight by NASA's Nancy Grace Roman Space Telescope.

エプシロン・インディAbは11.9光年先の恒星を公転する惑星で、低温かつ成熟した巨大ガス惑星として現在知られている中で最も近い類似天体である。質量は木星の7.6倍ながら直径はほぼ木星並み、軌道は太陽–木星間距離の約4倍にあたる。これまで大気が調べられてきた系外惑星のほとんどははるかに高温であり、この天体は天文学者が実際に精査できる「第二の木星」に最も近い存在といえる。

マックス・プランク天文学研究所（MPIA）のElisabeth Matthewsが率いるチームは、JWSTのMIRIコロナグラフで主星の光を遮蔽し、11.3 μmフィルターを通して惑星を直接撮像した。この波長は、アンモニア分子に特徴的な10.6 μm帯のすぐ外側にあたる。2024年に取得済みの10.6 μm画像と比較することで、アンモニア量の推定が可能になった。モデルは上層大気をアンモニアガスが支配すると予測していたが、アンモニアは確かに存在したものの予想よりも著しく少なかった。解析が支持する最も有力な説明は、アンモニア層の上に厚い水氷の雲が広がっているというものである——現在の大気モデルがほとんど捉えられていない特徴だ。水氷は反射率が高いため、この雲はNASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡による反射光観測で直接検出できる可能性がある。

Researchers in MIT's Nonlinear Systems Laboratory — Jean-Jacques Slotine and Winfried Lohmiller — have constructed an exact mathematical bridge between classical and quantum mechanics. They show that the motion of a quantum object can be computed using the classical principle of least action, by reformulating the classical Hamilton–Jacobi equation to incorporate a probability density and multiple least-action paths. With this single change, they recover exactly the same solutions as the Schrödinger equation.

The reformulated equation reproduces a list of textbook quantum results without approximation: the double-slit experiment (reduced to just two classical paths through the two slits, rather than Feynman's infinity of zigzagging paths), quantum tunneling, the electron wavefunction of the hydrogen atom (derived from a classical planetary-style orbit), the Aharonov–Bohm effect, and even extensions to relativistic and spinning particles. The authors are careful to frame this as a purely mathematical equivalence — "we're not saying quantum phenomena happen at classical scales," Slotine notes — but it shows that the Schrödinger and Hamilton–Jacobi equations are identical given a suitable computation of density, offering a powerful new computational and conceptual lens on quantum foundations. Published in Proceedings of the Royal Society A.

MITの非線形システム研究所のJean-Jacques Slotine教授とWinfried Lohmiller研究員が、古典力学と量子力学を結ぶ厳密な数学的橋を構築した。古典力学の最小作用の原理を用いて量子的対象の運動を計算できることを示したもので、古典的なハミルトン–ヤコビ方程式に確率密度と複数の最小作用経路を組み込むよう再定式化した。このたった一つの変更により、シュレーディンガー方程式と厳密に同一の解が得られる。

この再定式化された方程式は、教科書的な量子現象を近似なしで再現する：二重スリット実験（ファインマンの無限のジグザグ経路ではなく、2つのスリットを通る2本の古典経路だけに簡約される）、量子トンネル効果、水素原子中の電子の波動関数（惑星軌道のような古典軌道から導出）、アハラノフ–ボーム効果、さらには相対論的粒子やスピンを持つ粒子への拡張までを含む。著者らはこれをあくまで純粋に数学的な等価性として位置づけており、Slotine氏は「量子現象が古典スケールで起こると言っているわけではない」と注意を促す。しかし、密度を適切に計算すればシュレーディンガー方程式とハミルトン–ヤコビ方程式が同一であることを示した本成果は、量子の基礎論に対する強力な新しい計算的・概念的視座を与える。Proceedings of the Royal Society A誌に掲載。

Researchers at the XPANCEO Emerging Technologies Research Center, working with Nobel laureate Konstantin Novoselov (University of Manchester / National University of Singapore), report giant photorefractive and photoexpansion effects in arsenic trisulfide (As₂S₃), a crystalline van der Waals semiconductor. Ordinary continuous-wave (CW) light permanently modifies the material’s refractive index and can physically swell it by up to ~5% — all without intense femtosecond pulses or expensive cleanroom lithography.

Exploiting this, the team “sculpted” nanoscale patterns directly with a simple 532-nm laser, including a monochromatic portrait of Albert Einstein at 700-nm point spacing and QR-code-like designs at 600-nm spacing (~50,000 dots per inch). Because the written features arise from a strong, light-driven index change, they form high-contrast “optical fingerprints” useful for anti-counterfeiting and traceability, and the approach points toward low-cost fabrication of sensors, integrated photonics and next-generation AR optics. The paper appeared in PNAS on 27 March 2026 and was widely covered in late April 2026.

XPANCEO先端技術研究センターの研究者らが、ノーベル賞受賞者のコンスタンチン・ノボセロフ（マンチェスター大学／シンガポール国立大学）と共同で、結晶性ファンデルワールス半導体である三硫化二ヒ素（As₂S₃）に巨大な光屈折効果・光膨張効果を見いだしたと報告した。普通の連続発振（CW）光だけで、この材料の屈折率が恒久的に変化し、体積も最大~5%膨張する——強力なフェムト秒パルスも高価なクリーンルームのリソグラフィも不要である。

これを利用して、研究チームは単純な532 nmレーザーでナノスケールのパターンを直接「彫刻」した。点間隔700 nmでアルベルト・アインシュタインの単色肖像を、点間隔600 nm（約50,000 dpi）でQRコード状の図形を書き込んだ。書き込まれた模様は光駆動の強い屈折率変化に由来するため、高コントラストの「光学指紋」となり、偽造防止やトレーサビリティに利用できる。さらに、センサー、フォトニック集積、次世代AR光学素子の低コスト製造への道も開く。論文は2026年3月27日にPNASに掲載され、4月下旬に広く報道された。

NASA’s Jet Propulsion Laboratory announced on 21 April 2026 that a rock sample drilled by the Curiosity rover contains the most diverse collection of organic molecules yet found on Mars. Of 21 carbon-bearing molecules identified, seven were detected on Mars for the first time: trimethylbenzene, tetramethylbenzene, methyl benzoate, dihydronaphthalene, naphthalene, benzothiophene and methylnaphthalene. The sample — nicknamed “Mary Anning 3” — came from clay-bearing sandstone in the ~3.5-billion-year-old Knockfarrill Hill member of Glen Torridon, Gale crater, drilled back in 2020.

The molecules were liberated by the first use of the rover’s tetramethylammonium hydroxide (TMAH) wet-chemistry experiment aboard the Sample Analysis at Mars (SAM) suite — a technique reserved for the highest-value samples, and validated on Earth against the Murchison meteorite. NASA emphasizes this is not evidence of life: the molecules could be biological, geological or delivered by meteorites, and cannot be distinguished. Its significance is that complex, macromolecular organic matter can be preserved in Martian bedrock despite ~3.5 billion years of diagenesis and radiation — encouraging news for future TMAH experiments on the Rosalind Franklin rover and the Dragonfly mission to Titan. Published in Nature Communications.

NASAのジェット推進研究所（JPL）は2026年4月21日、キュリオシティローバーが採取した岩石試料から、火星でこれまでで最も多様な有機分子群を検出したと発表した。同定された21の炭素含有分子のうち、7種は火星で初めて検出された（トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、安息香酸メチル、ジヒドロナフタレン、ナフタレン、ベンゾチオフェン、メチルナフタレン）。試料（「Mary Anning 3」）は、ゲールクレーターのGlen Torridonにある約35億年前の粘土質砂岩から、2020年に採取された。

これらの分子は、SAM（Sample Analysis at Mars）搭載のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（TMAH）湿式化学実験の初の使用によって放出された——最も価値の高い試料のために温存された手法で、地球上ではマーチソン隕石で検証された。NASAは、これが生命の証拠ではないことを強調する：分子は生物由来・地質由来・隕石由来のいずれもありうるが、区別はできない。意義は、複雑な高分子有機物が約35億年の続成作用と放射線にもかかわらず火星の岩盤に保存されうるという点にある——将来のRosalind Franklinローバーやタイタン探査Dragonflyにとって有望な知見だ。Nature Communications誌に掲載。

The final stage of a black-hole merger rings like a struck bell. That ringdown decomposes into quasinormal modes — damped oscillations of spacetime confined near the photon sphere, the unstable region where gravity traps light in circular orbits. LIGO and Virgo detect these modes routinely, yet their physical nature is still argued over, and they cannot be poked at experimentally.

Researchers built a laboratory stand-in. A genuine (3+1)-dimensional Schwarzschild metric was emulated by an effective (2+1)-dimensional optical metric defined on a two-dimensional curved surface chosen to preserve the behaviour of light-like geodesics. Having computed the optical quasinormal modes analytically and shown they localise at the photon sphere, the team 3D-printed non-Euclidean dye-doped microcavities and observed lasing there, with a mode profile closely matching the analytic prediction. These photon-sphere modes are a distinct family from the familiar whispering-gallery modes that hug a cavity's rim: here it is the spatial curvature itself, not a reflecting boundary, that confines the light. The result adds a photonic platform to the analogue-gravity toolkit and suggests a new confinement mechanism for microcavity photonics.

ブラックホール合体の最終段階は、叩かれた鐘のように鳴り響く。この「リングダウン」は準固有振動（クエイジノーマルモード）に分解される——これは光子球、すなわち重力が光を円軌道に捕捉する不安定領域の近傍に閉じ込められた時空の減衰振動である。LIGOやVirgoはこれらのモードを日常的に検出しているが、その物理的本性については依然として議論があり、実験的に「つついて」調べることができない。

研究チームは実験室内の代替系を構築した。真の(3+1)次元シュワルツシルト計量を、光的測地線の振る舞いを保存するように選ばれた2次元曲面上の実効的(2+1)次元光学計量によって模擬したのである。光学的な準固有振動を解析的に計算し、それが光子球に局在することを示したうえで、チームは色素をドープした非ユークリッド微小共振器を3Dプリントし、そこでのレーザー発振を観測した。モードプロファイルは解析的予測とよく一致した。これらの光子球モードは、共振器の縁に沿う馴染み深いウィスパリングギャラリーモードとは別系統である。ここで光を閉じ込めているのは反射境界ではなく、空間曲率そのものだからだ。本成果はアナログ重力の実験手法にフォトニクス・プラットフォームを追加すると同時に、微小共振器フォトニクスに新しい閉じ込め機構を示唆している。

The LHCb collaboration at CERN’s Large Hadron Collider published a comprehensive angular analysis of the rare decay B⁰→K*⁰μ⁺μ⁻ — an "electroweak penguin" process (named after the penguin-like shape of its Feynman diagram) in which a beauty quark transforms into a strange quark via a virtual quantum loop, occurring only about once per million B⁰ mesons. Sifting roughly 650 billion B-meson decays recorded in 2011–2018 and reconstructing about 12,000 penguin events, the collaboration finds that the angular distribution of the final-state particles (a kaon, a pion and two muons) deviates from Standard Model predictions at about 4 standard deviations — roughly a 1-in-16,000 chance of being a statistical fluke.

Penguin loops are exquisitely sensitive to heavy, undiscovered particles — such as leptoquarks or Z′ bosons — that are far too massive to be produced directly, which is what makes this decay a prized probe of new physics. The main Standard-Model loophole, notoriously hard-to-compute "charming penguin" charm-quark loops, appears unable to fully account for the discrepancy according to recent theoretical estimates, and CERN’s CMS experiment has reported similar behavior at lower significance. LHCb has already tripled its B-meson dataset since 2018, and upgrades planned for the 2030s will enlarge it roughly 15-fold — enough for a definitive verdict on one of particle physics’ last surviving anomalies. Published in Physical Review Letters (2026).

CERNの大型ハドロン衝突型加速器（LHC）のLHCb国際共同実験が、稀な崩壊B⁰→K*⁰μ⁺μ⁻の包括的な角度分布解析を発表した。これは「電弱ペンギン崩壊」——ファインマン図の形がペンギンに似ることからの命名——と呼ばれる過程で、ボトム（b）クォークが仮想的な量子ループを介してストレンジ（s）クォークへ転換する。発生頻度はB⁰中間子およそ100万個に1回。2011〜2018年に記録された約6,500億個のB中間子崩壊から約12,000個のペンギン事象を再構成した結果、終状態粒子（K中間子・π中間子・2つのミューオン）の角度分布が標準模型の予言から約4標準偏差（4σ）ずれていることが分かった。これが統計的な揺らぎである確率はおよそ16,000分の1である。

ペンギン型の量子ループは、加速器で直接生成できないほど重い未発見粒子——例えばレプトクォークやZ′ボソン——の影響に極めて敏感であり、この崩壊が新物理の探索手段として重視される理由でもある。標準模型側の主要な抜け道である計算困難な「チャーミングペンギン」（チャームクォークのループ）も、最近の理論的評価によれば、このずれを完全には説明できないとされる。CERNのCMS実験も同様の傾向をより低い有意度で報告済みだ。LHCbは2018年以降すでにB中間子データを3倍に増やしており、2030年代のアップグレードでさらに約15倍のデータが得られる見込み——素粒子物理学に残る最有力アノマリーの一つに、最終的な審判が下ることになる。Physical Review Letters誌（2026年）に掲載。

Enrique Gaztañaga (University of Portsmouth Institute of Cosmology and Gravitation, and the Institute of Space Sciences in Barcelona) argues that the Big Bang need not have been an absolute beginning. In bouncing cosmology, the Universe emerges from a prior contracting phase, and the singularity of general relativity is replaced by a finite-density turnaround. The new work asks a concrete question: what could physically survive that turnaround?

The answer turns on degeneracy pressure. Just as neutron degeneracy pressure holds up a neutron star against gravitational collapse, sufficiently compact objects can resist being crushed as the contracting universe reverses. Gaztañaga finds that structures larger than roughly 90 metres can pass through as relic black holes, and that if enough of them formed during the bounce they could constitute a significant fraction — potentially all — of dark matter. The picture would also relieve pressure on early-galaxy formation: if massive black holes already existed at the start of expansion, JWST’s surprisingly massive “little red dots” would not have to be built from scratch. The scenario is not untestable — it predicts relic gravitational waves from the pre-bounce epoch and specific residual patterns in the cosmic microwave background. Published in Physical Review D.

ポーツマス大学 宇宙論・重力研究所およびバルセロナ宇宙科学研究所のEnrique Gaztañaga教授は、ビッグバンが「絶対的な始まり」である必然性はないと論じる。バウンス宇宙論では、宇宙はそれ以前の収縮フェーズから生まれ、一般相対論の特異点は有限密度での折り返しに置き換わる。今回の研究が投げかけるのは具体的な問いだ——その折り返しを、物理的に何が生き延びられるのか。

答えの鍵は縮退圧にある。中性子縮退圧が中性子星を重力崩壊から支えるのと同じように、十分にコンパクトな天体は収縮宇宙が反転する際に押し潰されるのを免れうる。Gaztañagaの計算では、およそ90メートルより大きい構造はレリック（遺物）ブラックホールとして通過でき、バウンス時に十分な数が形成されていればダークマターのかなりの割合——場合によっては全て——を占めうる。この描像は初期銀河形成の困難も和らげる。膨張開始時点ですでに大質量ブラックホールが存在していたなら、JWSTが見つけた予想外に重い「リトル・レッド・ドット」をゼロから組み立てる必要はないからだ。しかもこのシナリオは検証不可能ではない。バウンス以前の時代に由来するレリック重力波や、宇宙マイクロ波背景放射に残る特有のパターンを予言する。Physical Review D誌に掲載。

The hypertriton (³ΛH) is the lightest hypernucleus: a proton, a neutron and a Λ hyperon — a baryon containing a strange quark — bound together. How weakly or strongly the Λ is bound in this system is one of the cleanest available handles on the hyperon–nucleon interaction, and that interaction in turn governs whether hyperons can appear inside neutron stars, a question tied to the long-standing “hyperon puzzle” about how such stars can reach two solar masses.

An international group — Ryoko Kino (RIKEN Nishina Center), Sho Nagao and Satoshi N. Nakamura (University of Tokyo / Tohoku University), Patrick Achenbach and Josef Pochodzalla (Johannes Gutenberg University Mainz) and colleagues in the A1 Collaboration — performed high-precision decay-pion spectroscopy of light Λ hypernuclei at the Mainz Microtron (MAMI) using the A1 spectrometer facility. Measuring the monochromatic π⁻ momentum from the two-body weak decay ³ΛH → ³He + π⁻, and referencing it against the ⁴ΛH → ⁴He + π⁻ decay to cancel systematics, they obtained BΛ(³ΛH) = 0.523 ± 0.013(stat) ± 0.075(syst) MeV. The value agrees with the STAR heavy-ion result but indicates a significantly deeper binding than earlier measurements had implied — which means a stronger Λ–deuteron interaction, and stringent new constraints on hyperon–nucleon forces.

ハイパー三重水素（³ΛH）は最も軽いハイパー核である。陽子・中性子と、ストレンジクォークを含むバリオンであるΛ（ラムダ）ハイペロンが結合した系だ。この系でΛがどれほど弱く／強く束縛されているかは、ハイペロン・核子間相互作用を測る最も清浄な手がかりの一つであり、その相互作用は中性子星内部にハイペロンが現れうるかを左右する。これは中性子星がなぜ太陽質量の2倍に達しうるのかという長年の「ハイペロン・パズル」に直結する問題である。

理研仁科加速器科学研究センターの木野量子氏、東京大学大学院理学系研究科の永尾翔助教、中村哲教授（東北大学委嘱教授）、ヨハネス・グーテンベルク大学マインツのPatrick Achenbach教授、Josef Pochodzalla教授らA1国際共同研究グループは、マインツ・マイクロトロン（MAMI）のA1スペクトロメータ施設で軽いΛハイパー核の高精度崩壊パイ中間子分光を行った。二体弱崩壊 ³ΛH → ³He + π⁻ から単色のπ⁻運動量を測定し、⁴ΛH → ⁴He + π⁻ 崩壊を基準として系統誤差を相殺することで、BΛ(³ΛH) = 0.523 ± 0.013(統計) ± 0.075(系統) MeV を得た。この値はSTAR実験（重イオン衝突）の結果と整合する一方、従来の測定から示唆されていたよりも有意に深い束縛を示す。すなわちΛ–重陽子間相互作用がより強いことを意味し、ハイペロン・核子間力に厳しい新たな制約を与える。

On 18 April 2026, the Breakthrough Prize Foundation announced that the 2026 Breakthrough Prize in Fundamental Physics — the $3 million award sometimes called the "Oscars of science" — goes to the Muon g-2 collaborations at CERN, Brookhaven National Laboratory and Fermilab. The prize honours a multi-decade programme, spanning more than six decades and three generations of experiments, to measure the muon's anomalous magnetic moment ("g-2") with ever-increasing precision.

As a charged, spinning particle, the muon behaves like a tiny magnet whose strength deviates slightly from the simple value of 2; that deviation encodes the influence of the "foam" of virtual particles constantly appearing and vanishing in the vacuum, making g-2 one of the most stringent tests of the Standard Model. The experiment began at CERN in the 1970s, moved to Brookhaven in the 1990s, and concluded at Fermilab, whose final 2025 result reached a precision of 127 parts per billion — the world's most precise measurement of the muon's magnetic anomaly. The interplay between this measurement and refined Standard-Model predictions (now leaning on lattice-QCD) remains an active and consequential frontier in the search for physics beyond the Standard Model. A Special Breakthrough Prize was also awarded to David J. Gross.

2026年4月18日、ブレイクスルー賞財団は、2026年ブレイクスルー賞・基礎物理学部門（賞金300万ドル、「科学界のアカデミー賞」とも呼ばれる）を、CERN・ブルックヘブン国立研究所・フェルミ国立加速器研究所のMuon g-2共同研究に授与すると発表した。これは、60年以上・三世代にわたる実験を通じて、ミューオンの異常磁気モーメント（「g-2」）をますます高い精度で測定してきた長期プログラムを称えるものである。

電荷とスピンを持つミューオンは小さな磁石のようにふるまい、その強さは単純な値「2」からわずかにずれる。このずれは、真空中に絶えず現れては消える仮想粒子の「泡」の影響を符号化しており、g-2は標準模型の最も厳密な検証の一つとなっている。実験は1970年代にCERNで始まり、1990年代にブルックヘブンへ移り、フェルミ研で完結した。フェルミ研による2025年の最終結果は127 ppb（10億分の127）の精度に達し、ミューオン磁気異常の世界最高精度の測定となった。この測定値と、精密化が進む標準模型の理論予測（現在は格子QCDに依拠）との関係は、標準模型を超える物理を探る上で依然として重要かつ活発な最前線である。特別ブレイクスルー賞はDavid J. Gross氏にも授与された。

At the 12th Breakthrough Prize ceremony, held on 18 April 2026 in Santa Monica, California, the foundation recognised several advances in fundamental physics beyond the main Fundamental Physics Prize (awarded to the Muon g−2 collaborations). David J. Gross — a 2004 Nobel laureate for the discovery of asymptotic freedom and a leading figure in string theory — received a 2026 Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics for decades of work toward a unified description of nature.

The foundation also launched the inaugural Vera Rubin New Frontiers Prize, awarded to early-career theorist Carolina Figueiredo. Her work uncovers deep geometric connections between seemingly unrelated particle-physics theories, suggesting that the behaviour of fundamental particles may be governed by underlying geometric structures rather than spacetime itself — a perspective that could reshape how physicists model the universe at its most fundamental level.

2026年4月18日、米カリフォルニア州サンタモニカで開催された第12回ブレイクスルー賞授賞式で、財団は基礎物理学部門の本賞（ミューオンg−2共同研究に授与）に加え、いくつかの先端的成果を表彰した。漸近的自由の発見で2004年にノーベル賞を受賞し、弦理論を牽引してきたデヴィッド・J・グロスは、自然の統一的記述に向けた数十年の業績に対して2026年「特別ブレイクスルー賞（基礎物理学部門）」を受賞した。

財団はまた、新設の「ヴェラ・ルービン・ニューフロンティア賞」を初めて授与し、若手理論家カロライナ・フィゲイレドが選ばれた。彼女の研究は、一見無関係に見える素粒子物理学の理論どうしの間に潜む深い幾何学的なつながりを明らかにし、素粒子の振る舞いが時空そのものではなく背後にある幾何学的構造によって支配されている可能性を示唆する——宇宙を最も基礎的なレベルで記述する見方に新たな視点を与える成果である。

A team led by J. I. A. Li at Brown University reports in Nature Physics a study of magic-angle twisted trilayer graphene — three atomically thin carbon sheets stacked with a small relative twist — in which electrons interact so strongly that they form a rich variety of correlated quantum states, including unconventional superconductivity.

Using angle-resolved transport measurements, the researchers found that the direction of strongest superconductivity aligns with the axis of maximum resistivity in the preceding metallic phase, while strange-metal behaviour locks to the perpendicular direction. They argue that this points to electronic nematicity — a Coulomb-driven breaking of rotational symmetry — as the crucial link tying together superconductivity, strange metallicity and nematic order, rather than these being separate effects. The result constrains the symmetry of the superconducting state and the pairing mechanism, and the angle-resolved technique can be extended to other moiré systems and high-temperature superconductors, where the pairing mechanism remains a central open question of condensed-matter physics.

ブラウン大学のJ. I. A. Li准教授率いるチームがNature Physics誌で、マジック角ねじれ三層グラフェン——わずかにねじって積層した3枚の原子レベルに薄い炭素シート——を研究した成果を報告した。この系では電子が非常に強く相互作用し、非従来型超伝導を含む多彩な相関量子状態が現れる。

角度分解輸送測定により、超伝導が最も強く現れる方向が、その手前の金属相で抵抗率が最大となる軸と一致し、一方でストレンジメタル的なふるまいはそれと直交する方向に固定されることを見いだした。研究チームは、これが超伝導・ストレンジメタル・ネマティック秩序を結びつける鍵として電子ネマティシティ（クーロン相互作用が駆動する回転対称性の破れ）を指し示すと論じ、これらが別々の現象ではなく密接に絡み合っていることを示した。本成果は超伝導状態の対称性と対形成機構に制約を与え、角度分解手法はモアレ系やほかの高温超伝導体にも拡張できる——対形成機構は依然として凝縮系物理学の中心的な未解決問題である。

A metalens replaces the curved glass of a conventional lens with a flat surface patterned in sub-wavelength structures that steer light by phase rather than by refraction through thickness. The optical case for them has been settled for years; the manufacturing case has not. Metalenses have been made essentially one at a time by electron-beam lithography or comparably slow processes, which is fine for demonstrations and hopeless for products.

This work reports a fully automated roll-to-roll nanoimprint lithography platform that produces visible-wavelength metalenses at 300 units per second, with high yield and uniformity maintained over large areas. The throughput figure is the headline, but uniformity over area is the harder problem: a metalens is only as good as the fidelity of its smallest features, and roll-to-roll processes historically trade precision for speed. Bringing both together puts flat optics within reach of consumer cameras, AR displays, and other volume applications where thickness and weight dominate the design.

メタレンズは、従来レンズの湾曲したガラスを、波長以下の微細構造をパターニングした平坦な面で置き換えたものだ。厚みによる屈折ではなく位相操作によって光を制御する。光学的な有用性はすでに何年も前に決着している。決着していないのは製造の話だ。メタレンズは事実上、電子線リソグラフィやそれに準ずる低速プロセスで一枚ずつ作られてきた。デモンストレーションには十分だが、製品化には絶望的である。

本研究は、可視光域メタレンズを毎秒300個のペースで製造する完全自動ロールtoロール・ナノインプリント・リソグラフィプラットフォームを報告している。しかも大面積にわたって高い歩留まりと均一性を維持する。見出しになるのはスループットの数字だが、より難しい問題は面内均一性のほうだ。メタレンズの性能は最小構造の再現忠実度で決まるのに対し、ロールtoロール方式は歴史的に精度と速度をトレードオフしてきた。両者を同時に達成したことで、厚みと重量が設計を支配するコンシューマーカメラ、ARディスプレイなどの量産用途にフラット光学が現実味を帯びてくる。

UTe₂ is the leading candidate for a spin-triplet superconductor, a state in which the paired electrons carry net spin and which is expected to host topological surface states. Its exact order parameter, though, has been contested for years, and directly imaging its magnetic vortices had been out of reach because crystal quality was not good enough.

Using scanning tunnelling microscopy and spectroscopy at ultralow temperature and high magnetic field on high-quality crystals, researchers imaged vortices on the (011) surface and found something unexpected: each vortex shows a dark–bright spatial contrast in the local density of states resembling the Yin-Yang diagram, with the boundary between the two halves aligned along the crystallographic a-axis. Every such vortex carries one quantum of magnetic flux. The “Yang” half shows a sharp zero-energy conductance peak; the “Yin” half shows a superconducting gap whose coherence peaks are sharper than those measured far from any vortex or at zero field. Modelling attributes the pattern to the vortex asymmetrically distorting the zero-energy topological surface states that accompany spin-triplet pairing, given UTe₂'s squarish cylindrical Fermi surface. The upshot is twofold: it is strong evidence for spin-triplet pairing, and it restricts which d-vector orientations remain viable.

UTe₂はスピン三重項超伝導体の最有力候補である。これは対をなす電子が正味のスピンを担う状態で、トポロジカル表面状態を伴うと期待されている。しかしその秩序変数の正確な形は何年も論争が続いており、磁束渦の直接イメージングは結晶品質が十分でなかったため手が届かなかった。

研究チームは高品質結晶に対し、超低温・高磁場下の走査トンネル顕微鏡／分光（STM/STS）を用いて(011)面の渦を撮像し、予想外のものを見出した。各渦は局所状態密度に「陰陽図」を思わせる明暗のコントラストを示し、両半分の境界は結晶学的a軸に沿って揃っていたのである。この渦はいずれも磁束量子1個分を担う。「陽」側は鋭いゼロエネルギー伝導ピークを示し、「陰」側は超伝導ギャップを示すが、そのコヒーレンスピークは渦から遠く離れた場所やゼロ磁場下で測定したものより鋭い。理論モデルはこのパターンを、UTe₂の角ばった円筒状フェルミ面を前提として、渦がスピン三重項対に付随するゼロエネルギー・トポロジカル表面状態を非対称に歪めた結果として説明する。帰結は二つある——スピン三重項対形成の強い証拠であること、そして許容されるd-ベクトルの向きに制約を課すことである。

Stephan Schlamminger and colleagues at the U.S. National Institute of Standards and Technology (NIST) report a new, decade-long measurement of Newton’s gravitational constant — “Big G” — which remains the least precisely known of all the fundamental constants. To guard against unconscious bias, a colleague scrambled the true experimental masses and sealed the decoding number in an envelope; the team analyzed the entire experiment “blind” and opened the envelope only at the end.

Recreating a landmark BIPM torsion-balance experiment, they obtained G = 6.67387 ± 0.00038 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² (relative uncertainty 5.7 × 10⁻⁵), about 0.0235% lower than the original BIPM value. Rather than converging on a single number, the world’s best measurements of G disagree by far more than their stated uncertainties — and this painstaking redetermination deepens, rather than resolves, that puzzle, underscoring how stubbornly difficult gravity is to pin down. Published in Metrologia.

米国国立標準技術研究所（NIST）のStephan Schlammingerらが、ニュートンの重力定数「Big G」の新たな10年がかりの測定を報告した。Gは、すべての基礎物理定数のなかで最も精度が低いままの量である。無意識のバイアスを防ぐため、同僚が実験で使う実際の質量を撹乱し、その復号に必要な数値を封筒に封印した。研究チームは実験全体を「盲検（ブラインド）」で解析し、最後に初めて封筒を開けた。

国際度量衡局（BIPM）の記念碑的なねじり天秤実験を再現し、G = 6.67387 ± 0.00038 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻²（相対不確かさ 5.7 × 10⁻⁵）を得た。これは元のBIPMの値より約0.0235%低い。世界最高水準のGの測定値は、単一の値に収束するどころか、各自が主張する不確かさをはるかに超えて互いに食い違っている。この入念な再測定は、その謎を解消するどころか深め、重力がいかに測定困難であり続けるかを浮き彫りにした。Metrologia誌に掲載。

A Curtin University (ICRAR)-led team, working with the University of Oxford and collaborators, used very long baseline interferometry (VLBI) — an Earth-spanning network of linked radio telescopes, the same technique behind the Event Horizon Telescope’s black-hole images — and 18 years of ultra-high-resolution imaging to make the first measurement of the instantaneous (kinetic) power of jets from a black hole. The target: Cygnus X-1, the first black hole ever confirmed (about 21 solar masses), which orbits a blue supergiant of roughly 40 solar masses every 5.6 days.

The supergiant’s ferocious stellar wind bends the jets — much as wind on Earth scatters the spray of a fountain — and as the black hole circles its companion, the jet direction "dances" in sync with the orbit. Modeling that bending yielded the jets’ true output: power equivalent to about 10,000 Suns, streaming at roughly half the speed of light (~150,000 km/s), with about 10% of the accretion energy carried away by the jets. Previous methods could only average jet power over thousands to millions of years; an instantaneous measurement directly reveals how black holes grow and how their jets pump energy, cosmic rays and magnetic fields into the interstellar medium. Published in Nature Astronomy on 16 April 2026.

カーティン大学（ICRAR：国際電波天文学研究センター）主導のチームが、オックスフォード大学などと協力し、超長基線電波干渉法（VLBI）——地球規模で電波望遠鏡を結合するネットワークで、イベント・ホライズン・テレスコープのブラックホール撮像と同じ技術——による18年分の超高解像度撮像を用いて、ブラックホールジェットの瞬間的（運動学的）パワーを史上初めて測定した。対象は、人類が初めて確認したブラックホールであるはくちょう座X-1（約21太陽質量）。約40太陽質量の青色超巨星と5.6日周期で互いを公転している。

超巨星の猛烈な恒星風はジェットを押し曲げる——地上の風が噴水のしぶきをなびかせるように。そしてブラックホールが伴星の周りを公転するにつれ、ジェットの向きは軌道と同期して「踊る」。この曲がり方をモデル化することで、ジェットの真の出力が判明した：太陽約1万個分に相当するパワー、速度は光速の約半分（毎秒約15万km）、降着エネルギーの約10%がジェットとして持ち去られている。従来の手法では数千年〜数百万年の平均パワーしか推定できなかったが、瞬間値の測定により、ブラックホールの成長過程や、ジェットが星間物質へエネルギー・宇宙線・磁場を注ぎ込む仕組みが直接明らかになる。Nature Astronomy誌に2026年4月16日掲載。

A team at MIT (lead author Una Schneck of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, with Taylor Perron, WHOI’s Andrew Ashton, and colleagues at Cornell and Miami) has built “PlanetWaves,” the first model to capture the full dynamics of wind-driven wave generation across different planetary conditions. Unlike earlier attempts that only considered gravity, it also accounts for the surface liquid’s density, viscosity and surface tension and the planet’s atmospheric pressure. The model was validated against 20 years of buoy wave data on Lake Superior.

Applied to other worlds, it predicts strikingly different seas. On Saturn’s moon Titan — light hydrocarbon lakes, low gravity, thin atmosphere — a gentle breeze raises huge, slow-motion waves. On ancient Mars, as the atmosphere thinned, progressively stronger winds would have been needed to raise the same waves. Beyond the solar system, the super-Earth LHS 1140 b (stronger gravity) yields much smaller water waves; on the exo-Venus Kepler 1649 b, dense sulfuric-acid lakes resist rippling; and on the lava world 55 Cancri e, even hurricane-force (~130 km/h) winds raise only centimetre-scale waves on its viscous molten-rock ocean. The work may also help explain why Titan’s river mouths rarely form deltas. Published in the Journal of Geophysical Research: Planets.

MITのチーム（筆頭著者は地球惑星科学部門のUna Schneck、Taylor Perron、WHOIのAndrew Ashton、コーネル大・マイアミ大の共同研究者ら）が、さまざまな惑星条件下での風による波の生成ダイナミクスを完全に捉える初のモデル「PlanetWaves」を構築した。重力だけを考慮した従来の試みと異なり、表面液体の密度・粘度・表面張力と惑星の大気圧も取り込む。モデルはスーペリオル湖の20年分のブイ波データで検証された。

他の天体に適用すると、海の姿は大きく異なる。土星の衛星タイタン（軽い炭化水素の湖・低重力・薄い大気）では、微風でも巨大な波がスローモーションのように立ち上がる。古代火星では、大気が薄くなるにつれ、同じ波を起こすのにより強い風が必要になったはずだ。太陽系外では、スーパーアースLHS 1140 b（強い重力）では水の波がはるかに小さく、硫酸の湖を持つエクソ金星Kepler 1649 bでは波立ちにくく、溶岩惑星55 Cancri eでは風速約130 km/hの暴風でさえ粘性の高い溶岩の海に数cmの波しか立てられない。本成果は、タイタンの河口に三角州がほとんどできない理由の解明にも役立つ可能性がある。Journal of Geophysical Research: Planets誌に掲載。

The quantum Fourier transform (QFT) sits at the heart of Shor’s algorithm and quantum phase estimation, and it is notoriously hard to scale: it demands effectively all-to-all connectivity, whereas real chips let qubits talk only to their neighbours. The standard workaround — SWAP networks that physically shuttle qubit states around the chip — costs three entangling gates per SWAP and injects noise faster than the algorithm can tolerate.

ParityQC (an Innsbruck spin-off) and IBM report a QFT executed across 52 superconducting qubits on an IBM Quantum Heron r3 processor, nearly doubling the previous benchmark of 27 trapped-ion qubits set two years earlier. The key is the Parity Twine construction, which eliminates explicit SWAP routing by propagating parity information along the hardware with CNOT/DCNOT sequences and by compiling to the chip’s native heavy-hexagonal topology. The reported speedup relative to swap-based methods scales super-exponentially, 𝒪(exp(N²)), and the authors note that adding iSWAP gates to the instruction set would improve it further. The headline point is not qubit count: the same hardware ran a larger circuit with fewer errors.

量子フーリエ変換（QFT）はショアのアルゴリズムや量子位相推定の中核をなすが、スケールさせるのが極めて難しいことで知られる。実質的に全量子ビット間の結合（all-to-all connectivity）を要求する一方、実際のチップでは隣接する量子ビットとしか相互作用できないためだ。標準的な回避策であるSWAPネットワーク——量子ビットの状態をチップ上で物理的に運ぶ——は1回のSWAPにつき3つのエンタングリングゲートを消費し、アルゴリズムが耐えられる速度を超えてノイズを注入してしまう。

インスブルック大学発のParityQCとIBMは、IBM Quantum Heron r3プロセッサ上で52個の超伝導量子ビットにわたるQFTの実行を報告した。2年前にイオントラップ機で達成された27量子ビットという従来ベンチマークをほぼ倍増させたことになる。鍵となるのはParity Twine構成法で、量子ビットの状態そのものを動かす代わりにパリティ情報をCNOT／DCNOT列でハードウェア上に伝搬させ、さらにチップ固有のheavy-hexagonalトポロジーに合わせてコンパイルすることで、明示的なSWAP経路制御を不要にする。SWAP方式に対する高速化のスケーリングは超指数的な𝒪(exp(N²))で、命令セットにiSWAPゲートを加えればさらに改善するという。重要なのは量子ビット数そのものではない——同じハードウェアで、より大きな回路をより少ない誤りで走らせた点にある。

Muon-catalyzed fusion (μCF) is fusion without heat. A negative muon, 207 times heavier than an electron, replaces an electron in a hydrogen molecule and shrinks it by the same factor, pulling the two nuclei close enough to tunnel and fuse at ordinary temperatures. The catch has always been the rate. Everything hinges on how efficiently the intermediate muonic molecule forms, and its formation proceeds through resonant states that theory has described in detail — but which nobody had ever observed directly. Measured and predicted rates had disagreed for decades, with no way to tell which resonant states were actually being populated.

An international collaboration centred on Tadashi Hashimoto (RIKEN), Shinji Okada and colleagues at the Chubu University Muon Science Research Center, and Takuma Yamashita and Yasushi Kino (Tohoku University), together with KEK, J-PARC, Tokyo Metropolitan University, Rikkyo University, Kavli IPMU and the National Institute for Fusion Science, used high-resolution X-ray spectroscopy with a cryogenic detector to observe the resonant states of the muonic molecule directly for the first time, and to determine quantitatively the population of each quantum state. The formation process that had been inferred only indirectly is now measured, and the long-standing mismatch between theory and experiment is resolved. Published in Science Advances.

ミュオン触媒核融合（μCF）は「熱を使わない核融合」である。電子の207倍の質量を持つ負ミュオンが水素分子中の電子を置き換えると、分子のサイズは同じ倍率だけ縮み、二つの原子核が常温でもトンネル効果で融合できる距離まで引き寄せられる。難点は常に反応率にあった。すべては中間体であるミュオン分子がどれだけ効率よく生成されるかにかかっており、その生成は理論が詳細に記述してきた共鳴状態を経由する——しかし誰もそれを直接観測したことがなかった。実測値と予測値は数十年にわたり食い違い、どの共鳴状態が実際に占有されているかを判別する手立てがなかった。

理化学研究所開拓研究所・仁科加速器科学研究センターの橋本直理研ECL研究チームリーダー、中部大学ミュオン理工学研究センターの外山裕一特任助教と岡田信二教授、東北大学大学院理学研究科の山下琢磨准教授と木野康志教授らを中心とし、高エネルギー加速器研究機構、J-PARCセンター、東京都立大学、立教大学、東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構、核融合科学研究所が参加した国際共同研究グループは、極低温検出器を用いた高分解能X線分光により、ミュオン分子の共鳴状態を世界で初めて直接観測し、量子状態ごとの存在比を定量的に同定した。間接的にしか推定できなかった生成過程がついに測定され、長年の理論と実験の不一致が解消された。Science Advances誌に掲載。

Quantum light sources are inherently broadband, but quantum communication has almost always used them one frequency channel at a time — leaving, as Bar-Ilan University’s Avi Pe’er puts it, an enormous quantum bandwidth largely untouched. A team from the Department of Physics and the Institute of Nanotechnology and Advanced Materials at Bar-Ilan has now demonstrated a way to send, manipulate and measure quantum information across many frequency channels simultaneously.

As a proof of principle, Alon Eldan and colleagues ran continuous-variable quantum key distribution (CV-QKD) over 23 independent spectral channels, with the ability to detect eavesdropping in each channel separately. The significance is arithmetic rather than conceptual: the same physical beam, the same source, the same detection apparatus, now carrying more than twenty parallel quantum links. If it scales, the approach would let secure key distribution and quantum teleportation exploit bandwidth that quantum light sources already provide for free, rather than treating each channel as a separate experiment. Published in Science Advances.

量子光源は本質的に広帯域である。にもかかわらず量子通信はほぼ常に、一度に一つの周波数チャネルしか使ってこなかった。バル=イラン大学のAvi Pe’er教授の言い方を借りれば、膨大な量子帯域幅がほとんど手つかずのまま残されていたのである。同大学物理学科およびナノテクノロジー・先端材料研究所のチームは、多数の周波数チャネルにわたって量子情報を同時に送信・操作・測定する手法を実証した。

原理実証として、Alon Eldanらは23本の独立したスペクトルチャネルで連続変数量子鍵配送（CV-QKD）を実行し、各チャネルごとに個別に盗聴を検知できることを示した。意義は概念的というより算術的である——同じ物理ビーム、同じ光源、同じ検出装置で、20本を超える量子リンクを並列に走らせられるようになった。この方式がスケールすれば、量子鍵配送や量子テレポーテーションは、量子光源がすでに無償で提供している帯域幅をそのまま活用できることになる。各チャネルを別々の実験として扱う必要はなくなる。Science Advances誌に掲載。

On 14–15 April 2026, the Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) completed its originally planned five-year survey, producing the largest high-resolution 3D map of the Universe ever made. Mounted on a telescope atop Kitt Peak in Arizona and equipped with 5,000 robotic fiber-optic "eyes," DESI was designed to catalogue 34 million galaxies and quasars — but performed so efficiently that it captured more than 47 million galaxies and quasars, plus over 20 million stars in the Milky Way, roughly six times as many objects as all previous spectroscopic measurements combined.

By mapping how cosmic structure has grown across billions of years, DESI provides one of the most powerful probes of dark energy — the mysterious component driving the accelerating expansion of the Universe. Earlier DESI data have already produced tantalizing hints that dark energy may not be constant but could be evolving with time, which is why the collaboration is extending observations through 2028 to expand the map further. The full five-year dataset is now being processed, with the first dark-energy results from the complete survey expected in 2027. Operated by Lawrence Berkeley National Laboratory for the U.S. Department of Energy.

2026年4月14〜15日、暗黒エネルギー分光装置（DESI）が当初計画の5年観測を完了し、史上最大の高解像度3D宇宙地図を作成した。アリゾナ州キットピーク山頂の望遠鏡に搭載され、5000本のロボット制御の光ファイバーの「眼」を備えるDESIは、当初3400万個の銀河・クエーサーの観測を計画していたが、非常に高効率に動作したため、4700万個を超える銀河・クエーサーに加え、天の川銀河の2000万個超の恒星を捉えた。これは過去のすべての分光測定を合わせた約6倍の天体数に相当する。

数十億年にわたって宇宙の大規模構造がどのように成長してきたかを地図化することで、DESIは宇宙の加速膨張を駆動する謎の成分暗黒エネルギーを探る最強の手段の一つを提供する。これまでのDESIのデータは、暗黒エネルギーが一定ではなく時間とともに変化している可能性を示唆する興味深いヒントをすでに与えており、共同研究チームは地図をさらに拡張するため2028年まで観測を延長する。完成した5年分のデータセットは現在処理中で、全観測に基づく最初の暗黒エネルギーの結果は2027年に発表される見込みである。米国エネルギー省のローレンス・バークレー国立研究所が運用。

Using single-atom-resolved microscopy of an ultracold Fermi gas cooled to near absolute zero, a team (including Tarik Yefsah's group) has for the first time directly imaged the individual atoms that pair up to mimic the electrons responsible for superconductivity. A Fermi gas of neutral atoms lets researchers stand in for electrons and probe the physics of superconductors in a fully tunable, cleanly observable setting.

The surprise: after the atoms paired up, they did not move independently as the standard picture assumes. Instead, the pairs moved in a synchronized "dance," with each pair's position correlated with the positions of the others — a collective, spatially correlated behavior not predicted by the 70-year-old, Nobel-winning BCS theory of superconductivity. Directly visualizing these spatial charge and spin correlations exposes physics that conventional theory leaves out, and provides a powerful new benchmark for understanding strongly interacting fermions, including in real high-temperature superconductors. Published in Physical Review Letters (15 April 2026).

絶対零度近くまで冷却された超低温フェルミ気体を原子1個の分解能で顕微鏡観察することで、研究チーム（Tarik Yefsah氏のグループを含む）は、超伝導を担う電子を模して対を組む個々の原子を初めて直接撮像した。中性原子のフェルミ気体は電子の代役を務め、完全に制御可能でクリーンに観測できる環境で超伝導の物理を探ることを可能にする。

驚くべきことに、原子は対を組んだ後、標準的な描像が仮定するように独立に動くのではなかった。代わりに、対は同期した「ダンス」を踊り、各対の位置が他の対の位置と相関していた——これは超伝導の70年前のノーベル賞理論「BCS理論」が予測しない、集団的で空間的に相関した振る舞いである。こうした空間的な電荷・スピン相関を直接可視化することで、従来理論が取りこぼしていた物理が露わになり、実在する高温超伝導体を含む強相関フェルミ粒子系を理解するための強力な新たな基準が得られる。Physical Review Letters誌に掲載（2026年4月15日）。

A team at the Indian Institute of Science (IISc) Bangalore, led by Arindam Ghosh and Subroto Mukerjee (with Aniket Majumdar and colleagues, in collaboration with NIMS, Japan), has experimentally established that electrons in ultra-clean graphene tuned to the Dirac point form a quantum-critical "Dirac fluid." In these near-ideal samples, electron–electron scattering dominates over impurity scattering, so the charge carriers flow collectively like a low-viscosity liquid rather than as independent particles.

By measuring electrical and thermal conductivity simultaneously, the team found that the two decouple dramatically — a violation of the textbook Wiedemann–Franz law by a factor of more than 200 near the Dirac point. Crucially, both transport channels are governed by a single material-independent quantum-critical conductivity set by the quantum of conductance — a universal value predicted nearly two decades ago but never before measured. This makes graphene a tabletop platform for studying quantum-critical hydrodynamics with connections to systems as exotic as the quark–gluon plasma, and points toward ultra-sensitive quantum sensors. Note: the underlying paper was published in Nature Physics in 2025; the result received renewed coverage in April 2026.

インド理科大学院（IISc）バンガロールのArindam Ghosh教授とSubroto Mukerjee教授率いるチーム（Aniket Majumdarら、日本のNIMSと共同）が、ディラック点に調整された超清浄グラフェン中の電子が、量子臨界的な「ディラック流体」を形成することを実験的に確立した。この理想に近い試料では、電子–電子散乱が不純物散乱を凌駕するため、電荷キャリアは独立した粒子としてではなく、低粘性の液体のように集団的に流れる。

電気伝導率と熱伝導率を同時に測定した結果、両者がディラック点近傍で劇的に分離する——教科書的なウィーデマン＝フランツ則を200倍以上破ることが分かった。決定的に重要なのは、両方の輸送チャネルが、物質に依存しない単一の量子臨界伝導率（伝導量子で定まる普遍値）によって支配される点である。これは約20年前に予言されながら、これまで測定されたことのない普遍値であった。これによりグラフェンは、クォーク・グルーオンプラズマのようなエキゾチックな系とも関連する量子臨界流体力学を卓上で研究する基盤となり、超高感度の量子センサーへの道も示す。なお、元論文は2025年にNature Physics誌に掲載されたもので、2026年4月に改めて報道された。

Quantum materials — like twisted graphene sheets whose moiré patterns suddenly turn them superconducting — power emerging quantum technologies, but simulating their exponentially large many-body physics quickly overwhelms conventional methods. A team at Aalto University led by Jose Lado, with doctoral researcher Tiago Antão (first author), Yitao Sun and Adolfo Fumega, developed a quantum-inspired algorithm based on tensor networks: the ground-state projector is computed with a kernel polynomial method and a local topological (Chern) marker is extracted by tensor-network contraction, compressing an exponentially large problem into a tractable one.

The method simulated a topological quasicrystal with over 268 million lattice sites — orders of magnitude beyond the reach of conventional approaches — mapping where topologically protected excitations reside within the aperiodic lattice. Because such excitations shield a material’s electrical conduction from noise and interference, the technique is an instrumental step toward designing "super-moiré" quasicrystal materials and topological qubits, and toward dissipationless electronics that could help tame the heat generated by AI data centers. Published in Physical Review Letters; reported 15 April 2026.

量子物質——例えば重ねてひねったグラフェンがモアレパターンによって突如超伝導体になるような物質——は量子技術の基盤だが、その多体物理は指数関数的に巨大で、従来の計算手法ではすぐに限界を迎える。アールト大学のJose Lado率いるチーム（筆頭著者は博士研究員のTiago Antão、ほかYitao Sun、Adolfo Fumega）は、テンソルネットワークに基づく量子着想アルゴリズムを開発した。基底状態射影子をカーネル多項式法で計算し、局所的なトポロジカル指標（チャーンマーカー）をテンソルネットワークの縮約によって抽出することで、指数的に巨大な問題を扱える形に圧縮する。

この手法により、2億6,800万サイトを超えるトポロジカル準結晶のシミュレーションに成功——従来手法の到達範囲を桁違いに超える規模で、非周期格子のどこにトポロジカルに保護された励起が分布するかを描き出した。こうした励起は物質の電気伝導をノイズや干渉から守るため、本手法は「超モアレ」準結晶物質やトポロジカル量子ビットの設計、さらにはAIデータセンターの発熱問題を和らげ得る無散逸エレクトロニクスへ向けた決定的な一歩となる。Physical Review Letters誌に掲載、2026年4月15日に報道。

ICARUS is the world’s first large liquid-argon neutrino detector. Built by INFN and operated from 2010 at Italy’s Gran Sasso laboratory, it was later refurbished at CERN and moved to Fermilab, where it now anchors the far position of the Short-Baseline Neutrino (SBN) Program. The international collaboration has now announced its first neutrino-oscillation physics results in a preprint.

In data collected with the Fermilab beam, ICARUS observed no muon-neutrino disappearance — no evidence, in this channel and this dataset, for the sterile-neutrino oscillations that would be needed to explain long-standing anomalies from LSND and MiniBooNE. What makes the result a milestone is less the null itself than the machinery behind it: the analysis is distinguished by an unusually rigorous treatment of uncertainties in detector performance, and it validates the event-selection, fitting and detector-simulation software on which the full SBN sterile-neutrino search will depend.

ICARUSは世界初の大型液体アルゴン・ニュートリノ検出器である。イタリアINFNが建設し2010年からグランサッソ地下研究所で稼働した後、CERNで改修され、現在はフェルミ国立加速器研究所（Fermilab）で短基線ニュートリノ（SBN）計画の遠検出器を担っている。この国際共同研究が、初のニュートリノ振動に関する物理結果をプレプリントで発表した。

フェルミ研のニュートリノビームで取得したデータにおいて、ICARUSはミューニュートリノの消失を観測しなかった。すなわちこのチャンネル・このデータセットの範囲では、LSNDやMiniBooNEの長年の異常を説明するために必要とされるステライルニュートリノ振動の証拠は得られなかった。この結果がマイルストーンである理由は、ヌル（否定的結果）そのものよりも、その背後の解析基盤にある。本解析は検出器性能に関する不確かさを異例なほど厳密に取り扱っており、SBN計画全体のステライルニュートリノ探索が依拠することになるイベント選別・フィッティング・検出器シミュレーションのソフトウェア群を検証したことになる。

The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) is the density-driven conveyor that carries warm surface water northward and cold deep water south; it is one of the canonical tipping elements of the climate system. Model projections of its future have long been widely scattered, and that spread has been the main obstacle to saying anything firm.

Valentin Portmann (University of Bordeaux / CNRS) and colleagues narrow it with four observational-constraint methods; the best-performing one integrates a large set of observable variables — sea-surface temperature and salinity among them — via ridge-regularized linear regression. The constrained estimate is a 51 ± 8% weakening by 2100 (90% probability, SSP2-4.5 scenario), roughly 60% stronger than the CMIP6 multimodel mean of 32 ± 37%. Much of the shift comes from correcting a bias in South Atlantic surface salinity, consistent with recent work emphasizing that variable’s role in the system’s proximity to a tipping point; lead author Portmann told AFP the result places the circulation closer to a worrying critical state. The consequences of such a decline would be global rather than regional: shifted rainfall belts, elevated sea level along the Atlantic seaboard, and altered extremes across Europe and beyond. Published in Science Advances.

大西洋子午面循環（AMOC）は、暖かい表層水を北へ、冷たい深層水を南へ運ぶ密度駆動のベルトコンベアであり、気候システムにおける代表的なティッピング要素のひとつである。その将来に関するモデル予測は長らく大きくばらついており、そのばらつき自体が確かなことを言えない最大の障害となってきた。

Valentin Portmann（ボルドー大学／CNRS）らは、4種類の観測的制約手法でこの不確かさを絞り込んだ。最も成績の良かった手法は、海面水温・海面塩分を含む多数の観測可能変数をリッジ正則化線形回帰で統合するものである。制約後の推定は2100年までに51±8%の弱化（90%確率、SSP2-4.5シナリオ）で、CMIP6マルチモデル平均の32±37%より約6割強い弱化となった。この差の多くは南大西洋の海面塩分バイアスの補正に由来し、この変数がAMOCのティッピングポイントへの近さを左右するとする近年の研究とも整合する。筆頭著者のPortmannはAFPに対し、憂慮すべき臨界状態に近づいていると述べた。この規模の弱化がもたらす影響は地域的ではなく地球規模だ。降雨帯の移動、大西洋沿岸での海面上昇、ヨーロッパをはじめとする各地での極端現象の変化が予想される。Science Advances誌に掲載。

The standard narrative has galaxies and their central black holes growing in step: gas collects, stars ignite, the galaxy assembles, and a black hole feeds at its centre. Observations with JWST of a galaxy seen 700 million years after the Big Bang do not fit that order.

An international team led by Roberto Maiolino at the University of Cambridge reports a supermassive black hole in a galaxy that is chemically near-pristine — its gas has barely been enriched by the heavy elements that generations of stars leave behind. A galaxy that has processed enough star formation to build a black hole of this size should be chemically dirty; this one is not. The most direct reading is that the black hole formed first and the galaxy assembled around it later. How such objects originate remains open; formation channels under discussion include heavy “seed” black holes produced by direct collapse of gas clouds, as against the slower route of accretion and mergers starting from stellar-mass remnants.

標準的な描像では、銀河と中心ブラックホールは歩調を合わせて成長する——ガスが集まり、星が灯り、銀河が組み上がり、その中心でブラックホールが物質を食べる。しかしJWSTによるビッグバン後7億年の銀河の観測は、この順序に合わない。

ケンブリッジ大学のRoberto Maiolinoが率いる国際チームが報告したのは、化学的にほぼ未汚染の銀河に存在する超大質量ブラックホールである。この銀河のガスは、幾世代もの星が残していく重元素によってほとんど濃縮されていない。これほどの質量のブラックホールを築くだけの星形成を経てきた銀河であれば、化学的に「汚れて」いるはずだが、この銀河はそうではない。最も素直な解釈は、ブラックホールが先に形成され、銀河は後からその周囲に組み上がったというものだ。こうした天体がどう生まれるかは未解決のままであり、形成経路の候補としては、恒星質量の残骸から降着と合体をゆっくり重ねる経路に対して、ガス雲の直接崩壊によって生じる重い「シード」ブラックホールなどが議論されている。

Colliders are normally judged by how much data they pile up. For three weeks in April 2026 the LHC did the opposite, and on purpose. Having completed its intensity ramp-up at the end of March — running routinely at 1.8×10¹¹ protons per bunch in each beam and delivering performance that exceeded expectations — the machine entered a dedicated low-μ (reduced pile-up) run requested by the ATLAS and CMS collaborations.

In normal operation each bunch crossing produces around 64 simultaneous proton–proton interactions, and untangling one interesting event from that pileup is a dominant source of systematic uncertainty. Dialling the rate down yields fewer events but much cleaner ones, with better control of detector effects and substantially reduced background — exactly the conditions needed for precision work such as measuring the W boson mass. Meanwhile LHCb and ALICE profit from the very long fills to accumulate integrated luminosity. The context sharpens the point: 2026 is the LHC's final data-taking run before Long Shutdown 3 and the High-Luminosity upgrade, so every configuration choice is a decision about what the machine's legacy dataset will contain.

加速器は普通、どれだけデータを積み上げたかで評価される。2026年4月の3週間、LHCはその逆を、それも意図的に行った。3月末に強度ランプアップを完了し、各ビームでバンチあたり1.8×10¹¹陽子という水準で定常運転して期待を上回る性能を出したうえで、ATLASおよびCMS両コラボレーションの要請による低μ（低パイルアップ）運転期間に入ったのである。

通常運転では1回のバンチ交差あたり約64回の陽子–陽子衝突が同時に起こり、その積み重なりから注目すべき1事象を切り分けることが系統誤差の主要因となる。衝突レートを絞れば事象数は減るが、はるかにクリーンな事象が得られ、検出器効果の制御が向上し背景事象も大幅に減る——Wボソン質量測定のような精密研究にまさに必要な条件である。その間、LHCbとALICEは非常に長いフィル（ビーム蓄積）を活かして積分ルミノシティを稼ぐ。文脈がこの選択の重みを際立たせる。2026年はLHCにとって長期停止3（LS3）と高輝度化改造の前、最後のデータ取得年であり、運転設定の一つひとつが、この装置が後世に残すデータセットの中身を決める判断となる。

Nuclear half-lives are supposed to be indifferent to chemistry. The nucleus is thousands of times smaller than the electron cloud and its excitation energies are typically millions of electronvolts, so what the outer electrons are doing scarcely registers. Thorium-229 is the celebrated exception: it has an isomeric state just 8.4 eV above the ground state — comparable to the binding energy of a valence electron. That coincidence is what makes a laser-driven nuclear clock conceivable, and it also means the electron configuration can rewrite how the nucleus decays.

The pattern was already striking. A neutral ²²⁹Th atom lets the isomer decay by internal conversion in roughly 10⁻⁵ s; strip it to Th³⁺ and internal conversion is energetically forbidden, so it decays by gamma emission in about 1,400 s. Theory long predicted that the singly charged ion should take a third route — the electron bridge transition, in which the nuclear energy drives an electronic transition and a photon is emitted — but Th⁺ isomers had never been produced in usable quantities. Yudai Shigekawa, Hiromitsu Haba (RIKEN Nishina Center), Atsushi Yamaguchi (RIKEN RAP) and colleagues at Tsukuba, Osaka, Tohoku and KEK built an apparatus to make them: ²³³U alpha decay yields ²²⁹Th ions (2% in the isomeric state), which are slowed in helium, collected by an RF carpet, and converted from Th²⁺ to Th⁺ by charge exchange with trace NO gas in an ion trap. Counting the isomers as a function of trapping time gave a half-life of 0.46 ± 0.08 s — nowhere near either known channel, and consistent with theoretical estimates for the electron bridge. Direct observation of the emitted photon is the next step.

原子核の半減期は化学に無関心なはずである。原子核は電子雲より数千分の一の大きさで、励起エネルギーは通常数百万電子ボルト。外殻電子が何をしていようとほとんど影響しない。トリウム229はその名高い例外だ。基底状態からわずか8.4 eV上にアイソマー（準安定な励起状態）を持つ——これは価電子の結合エネルギーと同程度である。この偶然こそがレーザー励起による原子核時計を構想可能にしており、同時に、電子配置が原子核の壊変様式を書き換えうることも意味する。

そのパターンはすでに際立っていた。中性の²²⁹Th原子ではアイソマーは内部転換で壊変し、半減期は約10⁻⁵秒。3価イオン（Th³⁺）にすると内部転換はエネルギー的に禁止され、γ線放出で壊変して半減期は約1,400秒になる。理論は長く、1価イオンでは第三の経路——原子核の励起エネルギーが電子遷移に使われ光子が放出される電子架橋遷移——が起こると予言してきたが、Th⁺のアイソマーを使える量で生成することができなかった。理研仁科加速器科学研究センターの重河優大氏（現・筑波大学助教）、羽場宏光室長、光量子工学研究センターの山口敦史専任研究員らと筑波大・大阪大・東北大・KEKの共同研究グループは、その生成装置を作り上げた。²³³Uのアルファ壊変で²²⁹Thイオンが生じ（2%がアイソマー）、ヘリウムガスで減速、RFカーペットで収集し、イオントラップ中で微量のNOガスとの電荷交換によりTh²⁺からTh⁺へ変換する。トラップ時間を変えながらアイソマー数の変化を測定した結果、半減期は0.46 ± 0.08秒——既知のどちらの経路からも大きく外れ、電子架橋遷移の理論値と矛盾しない値だった。次の課題は放出光子の直接観測である。

Atomic clocks are the most accurate instruments humanity has built, and they underpin GPS navigation, telecommunications networks and radio astronomy. Almost all of the high-performance ones, however, live in carefully controlled laboratories: they are not designed to be moved, let alone operated on a rolling deck.

Photonics researchers at the Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS), Adelaide University, built a portable optical atomic clock using laser-cooled ytterbium atoms and an ultra-narrow optical transition, and trialled it at sea for the first time aboard a vessel provided by the Royal Australian Navy in July 2024. Reporting in Optica, the team describes a beam-clock architecture rather than a trapped-atom optical lattice. The motivation for portability is practical: satellite navigation signals are jammable and spoofable, and a transportable optical clock that holds time independently is a direct answer to that vulnerability, as well as an enabling technology for shipborne radio astronomy and resilient timing in telecommunications.

原子時計は人類が作り上げた最も正確な計測器であり、GPS測位、通信ネットワーク、電波天文学を下支えしている。しかし高性能機のほとんどは、注意深く制御された実験室に住んでいる。移動させることを想定して設計されておらず、まして揺れる甲板の上で動かすなど考えられていなかった。

アデレード大学のフォトニクス・先端センシング研究所（IPAS）の研究チームは、レーザー冷却したイッテルビウム原子と超狭線幅の光遷移を用いた可搬型光原子時計を構築し、2024年7月、オーストラリア海軍が提供した艦艇に搭載して初の洋上試験を行った。Optica誌での報告によれば、構成はトラップ型の光格子ではなく原子ビーム型の時計である。可搬化を目指す動機は実務的だ。衛星測位信号は妨害（ジャミング）にも偽装（スプーフィング）にも脆く、独立して時刻を保持できる可搬型光時計はその脆弱性への直接的な回答となる。艦上での電波天文観測や、通信網における耐障害性の高い時刻同期を可能にする基盤技術でもある。

A team including Hemian Yi and colleagues reports in Nature Materials a form of "Ising-type" superconductivity in an atomically thin layer of gallium sandwiched between graphene and silicon carbide. In a conventional superconductor an in-plane magnetic field destroys Cooper pairs once it exceeds the Pauli (Chandrasekhar–Clogston) paramagnetic limit.

Here, the gallium films remain superconducting in in-plane fields well beyond that limit — a robustness usually associated with Ising superconductivity in heavy transition-metal dichalcogenides, where strong spin–orbit coupling pins electron spins out of plane. The new work shows that the same protection can arise in a light, simple element through orbital hybridization at the gallium/substrate interface, broadening the family of materials in which this exotic, field-resilient superconductivity can be engineered.

Hemian YiらのチームがNature Materials誌で、グラフェンと炭化ケイ素（SiC）に挟まれた原子レベルに薄いガリウム層において「Ising型」超伝導を報告した。通常の超伝導体では、面内磁場がパウリ（Chandrasekhar–Clogston）常磁性限界を超えるとクーパー対が壊れる。

ところがこのガリウム薄膜は、その限界を大きく超える面内磁場でも超伝導を保つ。こうした頑健性は通常、強いスピン軌道相互作用が電子スピンを面直方向に固定する重い遷移金属ダイカルコゲナイドのIsing超伝導に特有のものだった。本研究は、軽くて単純な元素でも、ガリウムと基板の界面における軌道混成を通じて同じ保護機構が生じうることを示し、この磁場に強いエキゾチックな超伝導を設計できる物質の幅を広げた。

When information is processed in a quantum computer it tends to "scramble" — spreading across many qubits until it looks irretrievably lost. Rishik Perugu and collaborators show, in Physical Review Letters, that this scrambling is governed by reversible underlying dynamics.

Working in the Krylov-space description of operator growth, they identify a "winding" structure and an emergent coherence in how operators spread in time. This coherence provides a handle: with sufficiently precise, controlled interventions, the scrambling process can in principle be wound back, recovering information that appeared to be lost. The result deepens the theoretical understanding of quantum chaos and information dynamics, with potential relevance for quantum error mitigation and for probing the boundary between reversible microscopic laws and apparent irreversibility.

量子コンピュータで情報が処理されると、それは多数の量子ビットへ広がって「スクランブル（撹拌）」され、一見すると取り戻せないほど失われたように見える。Rishik PeruguらはPhysical Review Letters誌で、このスクランブリングが可逆な基礎ダイナミクスに支配されていることを示した。

演算子成長を記述するクリロフ空間の枠組みで、演算子が時間とともに広がる過程に「巻き付き（winding）」構造と創発的なコヒーレンスを見いだした。このコヒーレンスが手がかりとなり、十分に精密で制御された操作を行えば、スクランブリング過程を原理的に巻き戻し、失われたように見えた情報を回復できる。本成果は量子カオスと情報ダイナミクスの理論的理解を深め、量子誤り低減や、可逆な微視的法則と見かけ上の不可逆性の境界を探る研究への応用が期待される。

A team measured three different 2S–nS transitions in atomic hydrogen using advanced laser spectroscopy, calibrated against NIST cesium-beam clocks. From these frequencies they extracted a proton charge radius of 0.8433 femtometres together with a refined value of the Rydberg constant. The result closely matches the smaller radius obtained from muonic-hydrogen spectroscopy, adding strong confidence to the "small proton" picture.

The proton-radius puzzle — a stubborn ~4% disagreement between values from ordinary hydrogen and from muonic hydrogen — has troubled physicists since 2010. Because all three transitions were measured in the same apparatus with different principal quantum numbers n, the data also constrain hypothetical beyond-Standard-Model light bosons that would modify the Coulomb potential and shift the inferred Rydberg constant differently for each transition. The work both sharpens fundamental constants and tightens limits on new physics. Published in Physical Review Letters.

研究チームは、原子状水素の3種類の2S–nS遷移を高度なレーザー分光で測定し、NISTのセシウム原子時計で周波数を校正した。これらの周波数から陽子の電荷半径0.8433フェムトメートルと、改良されたリュードベリ定数を導出。この値はミューオン水素分光から得られる小さい半径とよく一致し、「小さい陽子」像を強く支持する。

通常の水素とミューオン水素の測定値が約4%食い違う「陽子半径パズル」は、2010年以来物理学者を悩ませてきた。3つの遷移を同一装置で異なる主量子数nについて測定したため、本データはクーロンポテンシャルを変化させ各遷移ごとにリュードベリ定数を異なるかたちでずらすような、標準模型を超える仮説的な軽いボソンにも制約を与える。基礎物理定数を精緻化すると同時に、新物理への制限を強める成果である。Physical Review Letters誌に掲載。

A team led by Professor Kazuhiro Yamamoto at Kyushu University (Faculty of Science / Quantum and Spacetime Research Institute) proposes a concrete way to make gravity-induced entanglement easier to detect — a leading experimental route to testing whether gravity itself is quantum. If gravity obeys quantum mechanics, two objects interacting only through gravity should become entangled; but the effect is minuscule and requires keeping a relatively large object in a clean quantum state.

Their scheme uses optimal filtering of the light in an optomechanical system to realize a momentum-squeezed state of a suspended mirror, sharpening the quantum superposition of the mirror’s position. Enhancing this superposition amplifies the tiny entanglement signal generated when two such mirrors interact gravitationally, bringing a tabletop test of quantum gravity a meaningful step closer. Published in Physical Review Research on 13 April 2026.

九州大学（理学研究院／量子・時空研究所）の山本一博教授率いるチームが、重力誘起もつれ（gravity-induced entanglement）を検出しやすくする具体的な方法を提案した。これは、重力そのものが量子的かどうかを検証する有力な実験的経路である。重力が量子力学に従うなら、重力だけで相互作用する2つの物体はもつれるはずだが、その効果は極めて微小で、比較的大きな物体を清浄な量子状態に保つ必要がある。

本手法は、オプトメカニクス系の光を最適フィルタリングすることで、吊るされた鏡の運動量スクイーズ状態を実現し、鏡の位置の量子重ね合わせを鋭くする。この重ね合わせを増幅することで、2つの鏡が重力的に相互作用したときに生じる微小なもつれ信号が増幅され、卓上での量子重力検証へ意味のある一歩を踏み出す。Physical Review Research誌に2026年4月13日掲載。

The Underground Construction Association awarded its 2026 Project of the Year to the Long-Baseline Neutrino Facility / Deep Underground Neutrino Experiment (LBNF/DUNE) at the Sanford Underground Research Facility in South Dakota. Hosted by Fermilab, DUNE comprises three enormous caverns roughly a mile beneath the surface.

The engineering numbers convey the scale: two of the caverns each measure 65 feet wide, 92 feet tall and 495 feet long (20 m × 28 m × 150 m), and the three together span an underground area close to eight soccer fields. Excavating voids of that size in rock at that depth pushed the limits of geotechnical engineering. The caverns will house DUNE's liquid-argon detectors, which are to receive a neutrino beam fired 1,300 km from Fermilab in order to measure the neutrino mass ordering and search for CP violation in the lepton sector.

全米地下建設協会（Underground Construction Association）が、サウスダコタ州のサンフォード地下研究施設に建設中の長基線ニュートリノ施設／深地下ニュートリノ実験（LBNF/DUNE）に2026年プロジェクト・オブ・ザ・イヤー賞を授与した。フェルミ国立加速器研究所がホストするDUNEは、地表から約1.5 km下に掘られた3つの巨大空洞から成る。

土木工学的な数字がその規模を物語る。空洞のうち2つはそれぞれ幅65フィート、高さ92フィート、長さ495フィート（20 m × 28 m × 150 m）で、3つ合わせた地下空間の面積はサッカー場8面近くに達する。この深度の岩盤にこれほどの空洞を掘削することは、地盤工学の限界に挑む作業だった。空洞にはDUNEの液体アルゴン検出器が設置され、フェルミ研究所から1,300 km離れた地点へ向けて撃ち出されるニュートリノビームを受け止める。目的はニュートリノ質量順序の決定と、レプトンセクターにおけるCP対称性の破れの探索である。

The fourth LIGO–Virgo–KAGRA gravitational-wave transient catalog (GWTC-4) contains more than 150 confidently detected binary black hole mergers — enough that the shape of the population, not just individual events, becomes the object of study. Two features have stood out: prominent peaks in the primary-mass distribution near 10 solar masses and near 35 solar masses. What produces them has been contested.

Anarya Ray, Shirsha Mukherjee, Michael Zevin and Vicky Kalogera (CIERA/Northwestern University, the NSF–Simons AI Institute for the Sky, the University of Oklahoma and the Adler Planetarium) applied parametrized mixture models to the catalog and find that the detected sample comprises three astrophysical subpopulations, each plausibly dominated by a distinct formation channel. Crucially, the peak and the secondary feature in the mass spectrum come with different mass-ratio, spin-alignment, spin-precession and redshift-evolution properties — and the mass-based transitions that other groups had reported emerge naturally from the inferred distributions without being put in by hand. The authors read the three as isolated binary evolution, dynamical formation in globular clusters, and higher-generation (hierarchical) mergers, and find their relative fractions evolving over cosmic time. They are careful about the last step: associating a subpopulation with a single channel remains model-dependent, and firmer conclusions await the next data releases.

LIGO–Virgo–KAGRAの第4次重力波トランジェントカタログ（GWTC-4）には、高い確度で検出された連星ブラックホール合体が150件以上収録されている。個々のイベントではなく「集団の形」そのものが研究対象になるだけの数だ。とりわけ二つの特徴が際立っていた——主星質量分布における太陽質量の約10倍付近と約35倍付近の顕著なピークである。これらが何によって生じるのかは論争の的だった。

Northwestern大学CIERA、NSF-Simons AI Institute for the Sky（SkAI）、オクラホマ大学、アドラープラネタリウムのAnarya Ray、Shirsha Mukherjee、Michael Zevin、Vicky Kalogeraは、カタログにパラメータ化された混合モデルを適用し、検出サンプルが三つの天体物理学的サブ集団から成り、それぞれが異なる形成チャネルに支配されている可能性が高いことを示した。決定的なのは、質量スペクトルのピークと副次的構造が、異なる質量比・スピン整列・スピン歳差・赤方偏移進化の性質を伴っていた点である。他グループが報告してきた質量に基づく遷移構造も、手で入れることなく推定分布から自然に現れた。著者らはこの三つを、孤立連星進化、球状星団における力学的形成、高世代（階層的）合体と読み解き、その相対比率が宇宙時間とともに進化していることを見いだした。ただし最後の一歩には慎重で、サブ集団と単一チャネルの直接対応づけはモデル依存であり、より確かな結論は次のデータリリースを待つとしている。

Researchers at Stockholm University, Nordita, and the University of Tübingen have proposed a new theoretical route for detecting gravitational waves — not by measuring kilometer-scale distance changes as in LIGO, but by tracking the light emitted by atoms. Published in Physical Review Letters, the study shows that a passing gravitational wave modulates the quantum electromagnetic field, in turn perturbing the spontaneous emission process by which excited atoms relax to lower energy states. The result is a subtle, direction-dependent shift in the frequency of emitted photons, while the total emission rate remains unchanged — the very reason this effect went unnoticed until now.

Crucially, the directional spectral signature encodes both the gravitational wave's direction and its polarization, providing a built-in handle for distinguishing genuine signals from background noise. Using both classical and quantum Fisher information, the authors argue that state-of-the-art cold-atom platforms — particularly atomic clocks based on narrow optical transitions, which offer long interaction times and exceptional spectral stability — could in principle observe this imprint. If experimentally confirmed, the approach would open a path toward compact, atom-based gravitational-wave detectors of just a few millimeters across, especially well-suited to low-frequency bands targeted by future space missions. The study sits squarely at the interface of quantum field theory and general relativity, joining a growing class of tabletop tests of gravity's quantum aspects.

ストックホルム大学、Nordita、テュービンゲン大学の研究チームが、重力波検出の新たな理論的アプローチを提案した。LIGOのようにキロメートルスケールの距離変化を計測する代わりに、原子が放出する光そのものを観測するという発想である。Physical Review Letters誌に掲載されたこの研究によれば、通過する重力波は量子電磁場を変調し、これが励起原子が低エネルギー状態へ緩和する自発放出過程に摂動を与える。その結果、放出光子の周波数が放出方向ごとにわずかにシフトする一方、総放出率自体は変化しない——この見かけの不変性こそ、これまで本効果が見過ごされてきた理由である。

重要なのは、この方向依存の分光パターンが重力波の方向と偏光の両方を符号化している点であり、背景雑音から真の信号を切り分ける手がかりが構造的に組み込まれていることになる。著者らは古典フィッシャー情報量と量子フィッシャー情報量の両方を用い、狭線幅光学遷移を利用した最先端の冷却原子プラットフォーム——特に長い相互作用時間と卓越したスペクトル安定性を持つ原子時計——が、この痕跡を原理的に観測しうると論じている。実験的に確認されれば、わずか数ミリメートル規模のコンパクトな原子型重力波検出器への道が開かれ、将来の宇宙ミッションが標的とする低周波帯域に特に適した手段となりうる。本研究は量子場理論と一般相対性理論の交差領域に位置し、重力の量子的側面を卓上スケールで検証する一連の試みに新たな選択肢を加えるものである。

Farinaldo S. Queiroz, Clarissa Siqueira and Carlos E. Yaguna have proposed that the long-standing Galactic Center GeV gamma-ray Excess (GCE) — a compelling but contested potential signature of dark matter annihilation near the center of the Milky Way — may be better explained if dark matter is not a single particle species but a multi-component dark sector. The spectral shape of the GCE has been hard to reconcile with annihilation of one particle into one final state.

The authors systematically tested two- and three-component dark-matter scenarios with both exclusive and mixed annihilation channels, using the Akaike Information Criterion (AIC) to penalize the extra model complexity fairly. They find that the data statistically favor a two-component scenario, with a natural "light-plus-heavy" mass hierarchy, in which each component annihilates into a single final state. Strikingly, channels such as t-tbar, ZZ and hh — individually unable to explain the excess — are effectively "resurrected" by the improved morphological/spectral fit a multi-component framework provides. The work fits a broader context in which a single-particle dark matter interpretation has been in tension with constraints from dwarf spheroidal galaxies and the GCE morphology. arXiv:2603.17095 (hep-ph), March 2026.

Farinaldo S. Queiroz、Clarissa Siqueira、Carlos E. Yagunaらは、長年論争の的となってきた銀河中心のGeVガンマ線過剰（GCE）——天の川銀河中心付近での暗黒物質の対消滅の有力だが議論の分かれる兆候——が、暗黒物質を単一の粒子種ではなく複数成分のダークセクターとして捉えるとよりよく説明できる、と提案した。GCEのスペクトル形状は、1種類の粒子が1つの終状態へ対消滅するモデルとは整合しにくかった。

著者らは、排他的および混合的な対消滅チャネルを持つ2成分・3成分の暗黒物質シナリオを系統的に検証し、追加されるモデルの複雑さを公平に罰する赤池情報量規準（AIC）を用いた。その結果、データは各成分が単一の終状態へ対消滅する、「軽い＋重い」の自然な質量階層を持つ2成分シナリオを統計的に支持することを見出した。注目すべきは、t-tバー、ZZ、hhといった、単独では過剰を説明できないチャネルが、多成分の枠組みがもたらす形態的・スペクトル的な適合の改善によって事実上「復活」する点である。本研究は、単一粒子の暗黒物質解釈が、矮小楕円体銀河からの制限やGCEの形態と緊張関係にあるという、より広い文脈に位置づけられる。arXiv:2603.17095（hep-ph）、2026年3月。

Felix Ahrens and Andrea Vinante (IFN-CNR and FBK, Trento) levitated a small permanent ferromagnet in a superconducting trap and observed that, even without any net spinning, the magnet behaves like a gyroscope at low frequencies. The effect is a macroscopic manifestation of the Einstein–de Haas effect: the internal angular momentum stored in the aligned electron spins of the magnet couples to its mechanical rotation, so changes in orientation are resisted as if the object carried a hidden flywheel.

Specifically, the team detected spin–rotation coupling between different librational (wobbling) modes of the trapped magnet, in good agreement with theoretical predictions. This low-frequency, non-spinning regime had been proposed for ultrasensitive precession-based magnetometry and for "atomic-like" quantum stabilization of a levitated nanomagnet in a static field — making the observation a stepping stone toward both precision sensing and macroscopic quantum experiments with magnetically levitated objects. Published in Physical Review Letters.

Felix AhrensとAndrea Vinante（IFN-CNRおよびFBK、トレント）は、小さな永久強磁性体を超伝導トラップ中に浮揚させ、正味の回転がない状態でも、この磁石が低周波数でジャイロスコープのように振る舞うことを観測した。これはアインシュタイン・ド・ハース効果の巨視的発現である——磁石内で揃った電子スピンが担う内部角運動量が機械的回転と結合するため、向きの変化はあたかも隠れたフライホイールを持つかのように抵抗を受ける。

具体的には、トラップされた磁石の異なる秤動（ふらつき）モード間のスピン・回転結合を検出し、理論予測とよく一致した。この「回転しない・低周波」領域は、歳差運動を利用した超高感度磁力計や、静磁場中での浮揚ナノ磁石の「原子的」量子安定化に向けて提案されてきたもので、本観測は精密センシングと、磁気浮揚物体を用いた巨視的量子実験の双方への足がかりとなる。Physical Review Letters誌に掲載。

NASA’s Artemis II — the first crewed flight of the SLS rocket and the Orion spacecraft (named "Integrity" by its crew), and the first crewed mission beyond low Earth orbit since Apollo 17 in 1972 — launched from Kennedy Space Center’s Launch Complex 39B on 1 April 2026, carrying NASA astronauts Reid Wiseman (commander), Victor Glover (pilot) and Christina Koch, and CSA astronaut Jeremy Hansen. On 6 April the crew performed a roughly seven-hour flyby around the Moon’s far side, photographing far-side geology under grazing illumination as the first humans to see parts of it with their own eyes, and set the all-time record for the farthest humans have ever traveled from Earth: 252,756 miles (406,771 km), surpassing Apollo 13’s 1970 mark.

During the flyby the crew also witnessed a solar eclipse from deep space — the Sun sliding behind the Moon for nearly an hour — and used the opportunity to observe the solar corona around the lunar limb. Onboard science included the AVATAR organ-on-a-chip investigation into how deep-space radiation and microgravity affect human tissue. Orion splashed down in the Pacific Ocean off San Diego on 10 April 2026, closing out the ~10-day test flight and clearing the path toward Artemis crewed lunar-landing missions. (Not a peer-reviewed result, but a landmark science-exploration event of April 2026; primary sources: NASA mission releases.)

NASAのアルテミスII——SLSロケットとオライオン宇宙船（クルーが「Integrity」と命名）の初の有人飛行であり、1972年のアポロ17号以来初めて低軌道の先へ向かった有人ミッション——が、2026年4月1日にケネディ宇宙センター39B発射施設から打ち上げられた。搭乗したのはNASAのリード・ワイズマン（船長）、ビクター・グローバー（操縦士）、クリスティーナ・コック、そしてカナダ宇宙庁（CSA）のジェレミー・ハンセンの4名。4月6日には月の裏側を回る約7時間のフライバイを実施し、斜めから差す太陽光の下で裏側の地形を撮影・観察——一部の領域を肉眼で見た史上初の人類となった。さらに地球からの距離252,756マイル（406,771km）という有人飛行の史上最遠記録を樹立し、1970年のアポロ13号の記録を更新した。

フライバイ中、クルーは深宇宙からの日食も目撃した。太陽が月の背後に約1時間隠れ、月の縁に浮かび上がる太陽コロナを観測する機会となった。船内では、深宇宙放射線と微小重力がヒト組織に与える影響を調べる臓器チップ実験「AVATAR」などの科学ペイロードも実施。オライオンは4月10日、サンディエゴ沖の太平洋に着水し、約10日間のテスト飛行を完了——アルテミス計画の有人月面着陸ミッションへの道を開いた。（査読論文ではなく、2026年4月を象徴する科学・探査イベントとして収録。一次ソースはNASAのミッション発表。）

In 2023 the KM3NeT detector recorded a neutrino with an energy of around 100 PeV (event KM3-230213A) — far beyond the energies reachable at the LHC, and above what known astrophysical sources comfortably explain. Researchers at the University of Massachusetts Amherst (Baker, Iguaz Juan and Thamm) propose that the culprit could be the explosive final moment of a "quasi-extremal" primordial black hole (PBH).

In their scenario, some PBHs carry a hypothesized "dark charge" that slows their Hawking evaporation, keeping them near an extremal (nearly maximal-charge) state. As such a black hole slowly sheds mass it grows hotter and radiates ever more particles in a runaway process, ending in a burst that could emit an ultra-high-energy neutrino. If correct, the idea would tie together three big questions at once: a possible experimental window onto Hawking radiation, evidence for primordial black holes and new particles beyond the Standard Model, and a candidate to account for the Universe's missing dark matter. The proposal is speculative but is a concrete, testable model published in Physical Review Letters.

2023年、KM3NeT検出器はエネルギー約100 PeVのニュートリノ（イベントKM3-230213A）を記録した——これはLHCで到達できるエネルギーをはるかに超え、既知の天体源では無理なく説明しきれない。マサチューセッツ大学アマースト校の研究者（Baker、Iguaz Juan、Thamm）は、その正体が「準極限的」原始ブラックホール（PBH）の爆発的な最期かもしれないと提案した。

この描像では、一部のPBHが仮説的な「ダーク電荷」を帯びてホーキング放射による蒸発が遅くなり、極限（電荷がほぼ最大）の状態近くに留まる。やがて質量を失うにつれてブラックホールはより高温になり、暴走的にますます多くの粒子を放射して、最終的に超高エネルギーニュートリノを放つ爆発で終わる。もし正しければ、この考えは3つの大問題を一度に結びつける——ホーキング放射への実験的な窓、原始ブラックホールや標準模型を超える新粒子の証拠、そして宇宙に欠けている暗黒物質の有力候補である。提案は思弁的だが、Physical Review Letters誌に掲載された具体的で検証可能な模型である。

In 2022 the CDF collaboration at Fermilab reported a W boson mass significantly heavier than the Standard Model prediction — a result precise enough that, if correct, it would have implied undiscovered particles or forces. Resolving it required an independent measurement of comparable precision.

The CMS collaboration has now delivered one. From over a billion proton–proton collisions at the LHC, the team isolated roughly 100 million events in which a W boson decays to a muon and a neutrino. Because the neutrino escapes undetected, the mass must be reconstructed from the muon alone, which makes the measurement a test of detector calibration and modelling as much as of physics. The result, 80360.2 ± 9.9 MeV, matches the Standard Model and is as precise as the CDF value it disagrees with. Combined with the agreement of other experiments, the weight of evidence now sits with the Standard Model. “It’s just a huge relief, to be honest,” said MIT physicist Kenneth Long. Published in Nature.

2022年、フェルミ研究所のCDF共同研究はWボソンの質量が標準模型の予測より有意に重いと報告した。その精度は、もし正しければ未発見の粒子や力の存在を意味するほど高いものだった。この食い違いを決着させるには、同等の精度を持つ独立した測定が必要だった。

CMS共同研究がそれを果たした。LHCでの10億回を超える陽子・陽子衝突から、Wボソンがミューオンとニュートリノに崩壊した約1億イベントを選別。ニュートリノは検出されずに逃げ去るため、質量はミューオンの情報だけから再構成しなければならず、この測定は物理そのものと同じくらい検出器の較正とモデリングの試験でもある。得られた値80360.2 ± 9.9 MeVは標準模型と一致し、しかも食い違う相手であるCDF値と同等の精度を持つ。他実験との整合性も踏まえれば、証拠の重みは標準模型の側にある。MITの物理学者Kenneth Longは「正直に言って、ただただ安堵している」と語った。Nature誌に掲載。

Roughly 40% of lunar regolith by mass is oxygen, locked into metal oxides. Freeing it is the single highest-leverage step in in-situ resource utilisation (ISRU): oxygen is both the larger mass fraction of rocket propellant and the consumable that keeps crews alive, and hauling either from Earth dominates mission cost.

Blue Origin reports that its “Air Pioneer” reactor has extracted oxygen from melted lunar regolith simulant by molten regolith electrolysis — passing current through the melt to split metal oxides — and then purified the evolved gases to medical and propellant grade. The demonstration is on simulant rather than real lunar soil, and scale, power budget and electrode lifetime in vacuum at lunar temperatures remain the open engineering questions. But it moves a long-theorised process one concrete step toward a lunar surface that supplies its own consumables.

月レゴリス（表土）は質量比でおよそ40%が酸素であり、その大半は金属酸化物として固定されている。これを解放することはその場資源利用（ISRU）において最も費用対効果の高い一手だ。酸素はロケット推進剤の質量の大半を占めると同時に、乗員の生命を支える消耗品でもあり、そのどちらも地球から運べばミッション費用を支配してしまうからである。

Blue Originは、同社の「Air Pioneer」リアクターが溶融レゴリス電解——溶融体に電流を流して金属酸化物を分解する方式——により溶かした月レゴリス模擬砂から酸素を取り出し、発生ガスを精製して医療用および推進剤グレードに達したと報告した。実証は実際の月の砂ではなく模擬砂を用いたものであり、規模、電力収支、月面の真空・温度環境での電極寿命といった工学的課題は依然として未解決である。とはいえ、長らく理論上のものだったプロセスが、消耗品を自給する月面へ向けて具体的な一歩を進めたことは確かだ。

An international team — the η-PRiME / WASA-FRS / Super-FRS Experiment collaboration, proposed by Prof. Kenta Itahashi (Osaka University), with lead author Ryohei Sekiya and groups from Justus Liebig University Giessen (V. Metag, C. Scheidenberger) — reports evidence for an η′-mesic nucleus at the GSI/FAIR facility in Darmstadt, Germany. A 2.5 GeV proton beam strikes a ¹²C target via the ¹²C(p,d) reaction tuned just below the η′ emission threshold; the forward-going deuteron is momentum-analyzed by the Fragment Separator (FRS) used as a high-resolution spectrometer, while the surrounding WASA detector tags high-momentum protons emitted in the decay of the bound state.

This semi-exclusive coincidence selectively collects η′-¹¹C mesic-nucleus formation events, and the measured spectrum shows structures below threshold consistent with an attractive η′–nucleus interaction — the first such signals, whereas an earlier inclusive (FRS-only) search had seen no distinct structure and set only upper limits. The η′ meson is strikingly heavy for its quark content; much of that mass is attributed to the quantum-chromodynamics U(1)_A anomaly together with the spontaneous breaking of chiral symmetry. Inside dense nuclear matter chiral symmetry is expected to be partially restored, lowering the η′ mass and producing the attractive potential that can bind it — so the measurement opens a rare window on the origin of hadron masses and on how the QCD vacuum reshapes particles immersed in matter. Published in Physical Review Letters.

国際研究チーム——η-PRiME／WASA-FRS／Super-FRS実験共同研究（提案者：板橋健太教授（大阪大学）、筆頭著者：関谷遼平氏、ユストゥス・リービッヒ大学ギーセン〔V. Metag, C. Scheidenberger〕の研究グループを含む）——が、ドイツ・ダルムシュタットのGSI/FAIR施設でη′中間子原子核の証拠を報告した。2.5 GeVの陽子ビームを¹²C標的に当て、η′放出しきい値のすぐ下に調整した¹²C(p,d)反応を用いる。前方に放出される重陽子（デューテロン）をフラグメントセパレーター（FRS）で高分解能に運動量分析し、標的を取り囲むWASA検出器で束縛状態の崩壊から放出される高運動量の陽子を同時計測する。

この準排他的（セミ排他的）同時計測によりη′-¹¹C中間子原子核の生成事象を選択的に集め、しきい値下にη′と原子核の引力的相互作用と整合する構造を観測した——これが最初の信号であり、以前のインクルーシブ（FRSのみ）の探索では明瞭な構造は見られず上限値のみが得られていた。η′中間子はそのクォーク構成に比して際立って重く、その質量の多くは量子色力学（QCD）のU(1)_Aアノマリーとカイラル対称性の自発的破れに由来するとされる。高密度核物質中ではカイラル対称性が部分的に回復し、η′の質量が下がって束縛を生む引力ポテンシャルが現れる——本測定は、ハドロン質量の起源と、物質中の粒子をQCD真空がどう作り変えるかを探る稀有な窓を開く。Physical Review Letters誌に掲載。

Mid-circuit measurements with classical feed-forward — repeatedly pausing a quantum processor to read out error syndromes and apply corrections — are among the biggest practical hurdles of today’s quantum error correction: slow, technically demanding, and themselves a significant source of errors. A joint team from the University of Innsbruck, RWTH Aachen University, Forschungszentrum Jülich and the spin-off Alpine Quantum Technologies (AQT) has now presented a complete toolbox of fault-tolerant operations that eliminates mid-circuit measurement and feed-forward entirely, processing error information coherently within the quantum computation itself, using only standard quantum gates.

As a demonstration, the researchers executed Grover’s quantum search algorithm fault-tolerantly on three logical qubits encoded across eight physical qubits of a trapped-ion quantum processor — the first time a complete fault-tolerant quantum algorithm has been run without measurement-based feedback. The theoretical framework was developed by Friederike Butt and Markus Müller (RWTH Aachen / Jülich); the experiment was carried out by Ivan Pogorelov, team leader Thomas Monz and colleagues in Innsbruck. The measurement-free paradigm could prove faster, less error-prone, and especially suited to hardware platforms where measurements are costly. Published in Nature Communications; reported 7 April 2026.

回路の途中で量子プロセッサを繰り返し停止させ、誤りシンドロームを測定して古典的なフィードフォワード制御で訂正を加える——この「回路中測定」は、現在の量子誤り訂正における最大級の実務的障壁である。低速で技術的要求が高く、測定自体が重大な誤り源にもなる。インスブルック大学、RWTHアーヘン大学、ユーリッヒ総合研究機構、スピンオフ企業Alpine Quantum Technologies（AQT）の合同チームはこのたび、回路中測定とフィードフォワードを完全に排除した誤り耐性演算の完全なツールボックスを提示した。誤り情報は標準的な量子ゲート操作だけを用いて、量子計算の内部でコヒーレントに処理される。

デモンストレーションとして、チームはイオントラップ型量子プロセッサの8個の物理量子ビットに符号化した3個の論理量子ビット上で、グローバーの量子探索アルゴリズムを誤り耐性つきで実行した。完全な誤り耐性量子アルゴリズムが測定ベースのフィードバックなしで走ったのは今回が初めてである。理論枠組みはFriederike ButtとMarkus Müller（RWTHアーヘン／ユーリッヒ）が構築し、実験はIvan PogorelovとチームリーダーのThomas Monzらインスブルックのグループが担った。測定フリーの枠組みは高速かつ誤りが少なくなり得るうえ、測定コストが特に高いハードウェア基盤に適すると期待される。Nature Communications誌に掲載、2026年4月7日に報道。

Nearly every large galaxy is thought to host a supermassive black hole, and since gas accretion alone is too slow to build the largest of them, mergers with other massive black holes are probably essential. Yet the final approach — the phase where two supermassive black holes spiral in from parsec scales to coalescence — has resisted both theory and observation. Galaxy collisions are commonplace, but no close pair had ever been reliably identified.

Silke Britzen (Max Planck Institute for Radio Astronomy) and colleagues remodelled and reanalysed 83 VLBA datasets at 43 GHz spanning 2011–2023 for the blazar Mrk 501 in Hercules, comparing them with earlier 15 and 8 GHz results. Alongside the known parsec-scale jet they detect a second nuclear jet, which appears to start on the counterjet side and loop anticlockwise around the primary core. On one epoch — 24 June 2022 — the Jet 2 features trace a nearly circular path that the authors interpret as a partial Einstein ring, produced when the foreground black hole gravitationally lenses the jet of a second, unseen one behind it. Precession of the orbital plane would explain why the ring is only occasionally visible. From the recurring brightness patterns they infer an orbital period of roughly 121 days and a separation of 250–540 astronomical units, with merger conceivably within about a century. It is an inference from jet morphology rather than a direct imaging of two cores, and independent confirmation — via pulsar timing arrays, or a measurable change in the orbital parameters — will be needed.

ほぼすべての大型銀河が超大質量ブラックホールを中心に持つと考えられている。ガス降着だけでは最大級のものを作るには遅すぎるため、他の巨大ブラックホールとの合体がおそらく不可欠である。しかし最終段階——二つの超大質量ブラックホールがパーセクスケールから合体へと渦を巻いて落ちていく局面——は理論にも観測にも抵抗し続けてきた。銀河衝突はありふれた現象なのに、近接したペアは一つも確実に同定されていなかったのである。

マックス・プランク電波天文学研究所（MPIfR）のSilke Britzenらは、ヘルクレス座のブレーザーMrk 501について、2011年から2023年にわたる43 GHzのVLBAデータ83セットを再モデル化・再解析し、より古い15 GHzおよび8 GHzの結果と比較した。既知のパーセクスケールジェットに加えて第二の核ジェットを検出。それは反ジェット側から始まり、主要な電波コアの周りを反時計回りにループしているように見える。ある観測エポック——2022年6月24日——では、ジェット2の構造がほぼ円形の軌跡を描いた。著者らはこれを部分アインシュタインリングと解釈する。手前のブラックホールが、背後にある第二の（直接には見えない）ブラックホールのジェットを重力レンズ効果で曲げたというわけだ。軌道面の歳差運動があれば、リングが時折しか見えない理由も説明がつく。明るさの周期的パターンから、公転周期は約121日、離角は250〜540天文単位と推定され、合体は約100年以内という可能性も出てくる。ただしこれは二つのコアを直接撮像したものではなくジェット形態からの推論であり、パルサータイミングアレイによる重力波検出や軌道要素の測定可能な変化といった独立の確認が必要である。

A team at the University of Vienna led by Stephan Troyer, with Markus Arndt and Uroš Delić and colleagues, has cooled two orthogonal librational (rocking) modes of an optically levitated nanorotor to their quantum ground state. When a nanoparticle's rotation is confined in a harmonic optical potential, it oscillates back and forth like a pendulum — a motion called libration — and quieting that motion to the quantum limit is a prerequisite for studying quantum rotational phenomena.

Using coherent light scattering into a high-finesse optical cavity, and a laser-induced loading technique to trap silica nanodimers and nanotrimers (objects containing ~100 million atoms), the researchers cooled the two librational modes to mean occupation numbers below one phonon, aligning the rotor's axis to a fixed direction with a precision better than 20 microradians — close to the irreducible zero-point fluctuations set by Heisenberg's uncertainty principle. This 2D quantum control of orientation opens the door to rotational matter-wave interferometry, quantum-enhanced torque sensing, and tunneling between angular configurations. Published in Nature Physics.

ウィーン大学のStephan Troyer氏、Markus Arndt教授、Uroš Delić氏らのチームが、光で浮揚させたナノローターの直交する2つの秤動（しょうどう）モードを量子基底状態まで冷却した。ナノ粒子の回転が調和的な光ポテンシャルに閉じ込められると、振り子のように前後に振動する——これが秤動（リブレーション）と呼ばれる運動で、この運動を量子限界まで静めることは、量子的な回転現象を研究する前提条件である。

研究チームは、高フィネスの光共振器へのコヒーレントな光散乱と、レーザー誘起の捕獲技術を用いてシリカのナノダイマー・ナノトリマー（約1億個の原子を含む物体）を捕捉し、2つの秤動モードを平均占有数1フォノン未満まで冷却した。これにより、ローターの軸を20マイクロラジアン以下の精度で固定方向に整列させた——これはハイゼンベルクの不確定性原理が定める、これ以上下げられないゼロ点ゆらぎに近い値である。この方向の2次元量子制御は、回転物質波干渉計、量子増強トルクセンシング、角度配置間のトンネリングへの道を開く。Nature Physics誌に掲載。

Since 1997, the DAMA/LIBRA experiment in Italy has reported an annual modulation in its sodium-iodide NaI(Tl) detectors — a seasonal wobble in event rate that tracks Earth’s motion through the galactic dark-matter halo — and has claimed it as a dark-matter detection, in tension with essentially every other experiment. A truly decisive test requires the same target material. COSINE-100 (Yangyang underground laboratory, South Korea) and ANAIS-112 (Canfranc underground laboratory, Spain) — both NaI(Tl) experiments on opposite sides of the world — have now combined their datasets in a joint annual-modulation analysis, led from Yale’s Wright Lab (analysis by Sophia Hollick in Reina Maruyama’s group).

The combined analysis finds no modulation consistent with DAMA/LIBRA’s signal, excluding the dark-matter interpretation with greater confidence than either experiment alone — the strongest same-material refutation yet of the nearly three-decade-old anomaly. Together with the independent, model-independent cryogenic test launched by COSINUS (also announced in April 2026; see the 2026.04.23 entry on this page), the case that DAMA’s modulation is not dark matter is tightening from multiple directions. Published in Physical Review Letters (2025); the Yale release (31 March 2026) was widely covered on 6 April 2026.

イタリアのDAMA/LIBRA実験は1997年以来、ヨウ化ナトリウムNaI(Tl)検出器において年周変調——地球が銀河系の暗黒物質ハローの中を運動することに対応した、事象レートの季節変動——を報告し続け、これを暗黒物質の検出だと主張してきた。しかし他のほぼ全ての実験と矛盾している。決定的な検証には同じ標的物質を使う必要がある。韓国・襄陽（ヤンヤン）地下実験室のCOSINE-100と、スペイン・カンフラン地下実験室のANAIS-112——地球の反対側で稼働する2つのNaI(Tl)実験——が、このたびデータセットを統合した共同の年周変調解析を実施した。解析はイェール大学Wright研究所（Reina Maruyamaグループ、Sophia Hollickが主導）による。

統合解析の結果、DAMA/LIBRAの信号と整合する変調は見つからず、暗黒物質解釈は単独実験よりも高い信頼度で棄却された——約30年来のアノマリーに対する、同一標的物質による最も強力な反証である。極低温技術で模型非依存の検証に乗り出したCOSINUS（同じく2026年4月に発表。本ページの2026.04.23の項を参照）と合わせ、「DAMAの変調は暗黒物質ではない」とする包囲網が複数の方向から狭まりつつある。論文はPhysical Review Letters誌（2025年）掲載、イェール大学の発表（2026年3月31日）が2026年4月6日にPhys.org等で広く紹介された。

On 6 April 2026 at 20:25 IST, India’s 500 MWe Prototype Fast Breeder Reactor (PFBR) at Kalpakkam, Tamil Nadu, attained first criticality — the start of a self-sustaining, controlled nuclear fission chain reaction. The pool-type, sodium-cooled fast reactor uses unmoderated fast neutrons and a mixed-oxide (PuO₂/UO₂) fuel to convert fertile uranium-238 into fissile plutonium-239, producing more fuel than it consumes — the defining feature of a breeder. It holds ~1,750 tonnes of liquid sodium as coolant.

The reactor was designed indigenously by the Indira Gandhi Centre for Atomic Research (IGCAR) and built and commissioned by BHAVINI, receiving clearance from the Atomic Energy Regulatory Board (AERB). With it, India becomes only the second country after Russia to operate a commercial-scale fast breeder, and formally enters Stage II of the three-stage nuclear programme conceived by Homi Bhabha — a step toward eventually tapping India’s vast thorium reserves. Next come low-power physics experiments and staged power ascension before grid connection. Announced by India’s Department of Atomic Energy (DAE).

2026年4月6日のインド時間20時25分、タミル・ナードゥ州カルパッカムの500MWe原型高速増殖炉（PFBR）が初臨界（自己持続的な制御核分裂連鎖反応の開始）に到達した。プール型・ナトリウム冷却の高速炉で、減速されない高速中性子と混合酸化物（PuO₂/UO₂）燃料を用いて、親物質のウラン238を核分裂性のプルトニウム239に変換し、消費する以上の燃料を生み出す——これが増殖炉の本質である。冷却材として約1,750トンの液体ナトリウムを持つ。

本炉はインディラ・ガンジー原子力研究センター（IGCAR）が国産技術で設計し、BHAVINIが建設・試験運転を行い、原子力規制局（AERB）の認可を得た。これによりインドはロシアに次ぐ世界2国目の商用規模高速増殖炉保有国となり、ホミ・バーバが描いた三段階核開発計画の第2段階に正式に入った——やがて国内の豊富なトリウム資源を活用することに向けた一歩である。今後は低出力の物理実験と段階的な出力上昇を経て、電力網へ接続される。インド原子力局（DAE）が発表。

Discovered on 13 January 2026 from the AMACS1 observatory in Chile by the MAPS program (Alain Maury, Georges Attard, Daniel Parrott and Florian Signoret), C/2026 A1 was a Kreutz sungrazer — one of the fragments of a giant comet that shattered centuries ago, all of them on orbits that graze the solar surface. It was found at 2.056 AU, a record distance for a Kreutz discovery, implying an unusually large or unusually active nucleus; JWST/MIRI observations in February by Qicheng Zhang and colleagues were used to constrain its size.

Perihelion came on 4 April 2026, at about 1.23 solar radii from the Sun’s centre (q ≈ 0.00573 au) — roughly 161,000 km above the photosphere, less than half the Earth–Moon distance, deep inside the corona. The comet brightened to a peak apparent magnitude of about −0.6, then did what most Kreutz members do: it did not survive. SOHO’s LASCO C3 coronagraph recorded the disintegration, and what emerged from behind the Sun was not a comet head but a dust tail of liberated debris. Sungrazers are natural probes of cometary tensile strength and of the near-Sun environment, and the run of pre-perihelion photometry, JWST size estimates and coronagraph imagery makes this one of the best-documented Kreutz events since C/2011 W3 (Lovejoy).

C/2026 A1は2026年1月13日、チリのAMACS1観測所からMAPSプログラム（Alain Maury、Georges Attard、Daniel Parrott、Florian Signoret）によって発見されたクロイツ群サングレーザー——数世紀前に砕けた巨大彗星の破片群のひとつで、いずれも太陽表面をかすめる軌道を持つ——である。発見時の太陽距離は2.056 auで、クロイツ群としては記録的な遠さだった。これは核が異常に大きいか、あるいは異常に活発であることを示唆する。2月にはQicheng Zhangらによる JWST/MIRI 観測がそのサイズの制約に用いられた。

近日点通過は2026年4月4日、太陽中心から約1.23太陽半径（q ≈ 0.00573 au）——光球上空およそ16万1000km、地球・月間距離の半分にも満たない、コロナの奥深くであった。彗星は視等級で約−0.6まで増光したが、その後クロイツ群の大多数と同じ運命をたどった。生き延びられなかったのである。SOHOのLASCO C3コロナグラフがその崩壊を記録し、太陽の陰から現れたのは彗星の頭部ではなく、解放された塵からなるダストテイルだった。サングレーザーは彗星核の引張強度や太陽近傍環境を探る天然のプローブであり、近日点前の測光データ、JWSTによるサイズ推定、コロナグラフ画像が揃った本天体は、C/2011 W3（ラブジョイ）以降で最も記録の充実したクロイツ群イベントのひとつとなった。

A team of MIT physicists — with co-lead authors Kevin Nuckolls and Nisarga Paul, and corresponding author Joe Checkelsky — has discovered a scalable chemical-synthesis route to grow three-dimensional "moiré crystals" in bulk. Conventional moiré materials require painstakingly peeling and twisting individual 2D atomic layers (like graphene) by hand, producing only tiny samples. The new crystals grow naturally with built-in, highly reproducible moiré superlattices, overcoming a decade-old materials bottleneck.

Strikingly, the resulting superlattice is mathematically equivalent to an emergent four-dimensional "superspace" lattice. Although the electrons remain physically stuck in our 3D world, their dynamics — revealed through magnetic-field measurements that expose "shadows" of the 4D landscape — are described by four-dimensional equations, so the electrons behave as if they can tunnel into and out of a synthetic fourth dimension. This provides a realistic experimental platform for long-predicted phenomena such as higher-dimensional superconductivity and higher-dimensional topological states, which were previously confined to theory. Published in Nature.

MITの物理学者チーム（筆頭著者Kevin NuckollsとNisarga Paul、責任著者Joe Checkelsky）が、3次元の「モアレ結晶」を塊（バルク）として量産できる化学合成法を発見した。従来のモアレ材料は、グラフェンのような2D原子層を1枚ずつ手作業で剥がし、ねじって積層する必要があり、微小な試料しか作れなかった。この新しい結晶は、再現性の高いモアレ超格子を内蔵した状態で自然に成長し、10年来の材料的なボトルネックを克服する。

驚くべきことに、得られる超格子は数学的に、創発的な4次元「超空間」格子と等価である。電子は物理的には3次元世界に留まっているが、そのダイナミクス——4次元の地形の「影」を露わにする磁場測定によって明らかにされる——は4次元方程式で記述され、電子はあたかも合成された第4の次元を出入りしてトンネルするかのようにふるまう。これは、これまで理論に留まっていた高次元超伝導や高次元トポロジカル状態といった長年予言されてきた現象を、現実的に実験できる基盤を提供する。Nature誌に掲載。

A collaboration spanning the Paul Scherrer Institute, the University of Stuttgart and Paris-Saclay/CNRS studied Y-kapellasite, Y₃Cu₉(OH)₁₉Cl₈, a copper mineral whose spin-½ moments sit on an anisotropic kagome lattice. At ambient pressure the material develops a predicted in-plane magnetic order, but its exchange couplings place it tantalizingly close to a phase boundary with a quantum-spin-liquid state.

Using muon-spin relaxation (μSR) under hydrostatic pressure, the team showed that static magnetism is completely suppressed in favour of a fully dynamical ground state at about 2.3 GPa. Complementary high-pressure X-ray and optical-phonon measurements revealed a gradual reduction of the kagome anisotropy — enhancing magnetic frustration without any structural transition. This makes Y-kapellasite a rare, clean kagome system in which long-range order is melted purely by pressure-tuned frustration, a first fingerprint for realizing a quantum spin liquid that is not driven by chemical disorder. Such disorder-free spin liquids are prized as platforms for fractionalized excitations and, ultimately, topological quantum computing. Published in Physical Review Letters.

ポール・シェラー研究所、シュトゥットガルト大学、パリ・サクレー／CNRSにまたがる共同研究が、銅鉱物Y-カペラサイト Y₃Cu₉(OH)₁₉Cl₈ を研究した。この物質ではスピン1/2の磁気モーメントが異方的なカゴメ格子上に並ぶ。常圧では理論予測どおり面内磁気秩序が現れるが、その交換相互作用の値は量子スピン液体状態との相境界のすぐ近くに位置する。

研究チームは静水圧下のミューオンスピン緩和（μSR）を用い、約2.3 GPaで静的な磁性が完全に抑制され、完全に動的な基底状態へ移ることを示した。高圧下のX線・光学フォノン測定からは、構造相転移を伴わずにカゴメ異方性が徐々に減少し、磁気フラストレーションが増大していくことが明らかになった。これによりY-カペラサイトは、長距離秩序が純粋に「圧力で制御されたフラストレーション」だけで融解する稀少で清浄なカゴメ系となり、化学的無秩序に駆動されない量子スピン液体を実現する最初の痕跡を与える。こうした無秩序によらないスピン液体は、分数化励起の舞台として、そして究極的にはトポロジカル量子計算の基盤として高く評価されている。Physical Review Letters誌に掲載。

Uranus and Neptune are thought to hold a layer of “hot ices” — water, methane and ammonia — sandwiched between a hydrogen–helium envelope and a rocky core. At the pressures and temperatures involved, these familiar molecules do not stay familiar. Superionic phases, in which one species stays locked in a crystal lattice while another flows through it like a liquid, are already established for water-rich planetary materials.

Cong Liu and Ronald Cohen of Carnegie Science predict something different. Using first-principles simulations with machine-learning potentials at 500–3,000 GPa (5 to nearly 30 million atmospheres), they find that carbon hydride (CH) forms a hexagonal structure in which carbon builds outer helical chains and hydrogen occupies inner ones. Below roughly 2,000 K both species stay put; above it, hydrogen begins moving preferentially along the helical axis, rotating as it goes — mobile, but only in certain directions. This quasi-one-dimensional superionic state is anisotropic in a way that ordinary three-dimensional superionic phases are not, which matters directly for how these planets transport heat and charge and, in turn, for the puzzle of their strangely tilted and offset magnetic fields. Published in Nature Communications.

天王星と海王星は、水素・ヘリウムの大気層と岩石コアの間に「ホットアイス」——水、メタン、アンモニア——の層を抱えていると考えられている。そこにかかる圧力と温度のもとでは、これらの馴染み深い分子は馴染み深いままではいられない。一方の原子種が結晶格子に固定されたまま、もう一方が液体のように流れる超イオン性相は、水を豊富に含む惑星物質についてはすでに確立している。

カーネギー研究所のCong LiuとRonald Cohenは、それとは異なる相を予言した。機械学習ポテンシャルを用いた第一原理シミュレーションを500〜3,000 GPa（500万〜3000万気圧）で実行した結果、炭化水素（CH）が六方晶構造をとり、炭素が外側の螺旋鎖を、水素が内側の螺旋鎖を形成することが分かった。およそ2,000 K以下では両者とも定位置にとどまるが、それを超えると水素は螺旋軸に沿って優先的に動き始め、回転しながら移動する——可動だが、特定の方向にしか動かないのである。この準一次元超イオン状態は、通常の三次元的な超イオン相にはない異方性を持つ。これは両惑星が熱と電荷をどう輸送するかに直結し、ひいては奇妙に傾き中心からずれた磁場という長年の謎にも関わってくる。Nature Communications誌に掲載。

Dominic J. Williamson and Theodore J. Yoder of IBM Quantum present a new low-overhead method for fault-tolerant logical measurement in quantum error-correcting codes. Recent advances produced quantum low-density parity-check (qLDPC) codes with sparse connectivity and constant qubit overhead — excellent for storing quantum information — but existing schemes for actually measuring logical operators on such codes did not always preserve that low overhead.

The authors' key insight is to treat the logical operator being measured as a physical symmetry and "gauge" it, so that it is enforced by a product of local symmetries — importing gauge-theory ideas from many-body physics into quantum error correction. This "gauging measurement" is highly flexible and achieves a qubit overhead that scales only linearly in the weight of the operator (up to a polylogarithmic factor), and it can be adapted to arbitrary quantum codes. The result makes fault-tolerant logical operations substantially cheaper and more tractable for near-term hardware, an important step toward practical, scalable quantum computers. Published in Nature Physics.

IBM QuantumのDominic J. WilliamsonとTheodore J. Yoderが、量子誤り訂正符号における低オーバーヘッドな耐故障論理測定の新手法を提示した。近年の進展により、疎な接続性と一定の量子ビットオーバーヘッドを持つ量子低密度パリティ検査（qLDPC）符号が生まれ、量子情報の保存には優れている。しかし、そうした符号上で論理演算子を実際に測定する既存の方式は、その低オーバーヘッドを必ずしも維持できなかった。

著者らの核心的な着想は、測定する論理演算子を物理的な対称性として扱い、それを「ゲージ化」することで、局所対称性の積によって課されるようにする点にある——多体物理学のゲージ理論の考え方を量子誤り訂正に導入したものだ。この「ゲージ化測定」は柔軟性が高く、測定する演算子の重みに対して線形にしかスケールしない（多重対数因子を除く）量子ビットオーバーヘッドを達成し、任意の量子符号に適用できる。本成果は、耐故障な論理演算を大幅に低コスト化し、近未来のハードウェアでも扱いやすくするもので、実用的でスケーラブルな量子コンピュータへの重要な一歩である。Nature Physics誌に掲載。

At the time of this announcement, the NSF–DOE Vera C. Rubin Observatory had not yet begun its ten-year Legacy Survey of Space and Time (the LSST officially started on 30 June 2026). Even before that start, astronomers analysing its pre-survey commissioning data announced the discovery of more than 11,000 new asteroids, among them hundreds of trans-Neptunian objects and 33 previously unknown near-Earth objects. All detections were confirmed by the Minor Planet Center.

The number is a statement about method rather than luck. Rubin’s 8.4-metre Simonyi Survey Telescope feeds the largest digital camera ever built for astronomy (3.2 gigapixels), and the combination of aperture, field of view and cadence means moving objects are detected across multiple epochs quickly enough to link into orbits automatically. Once the full survey begins, this rate is expected to increase by orders of magnitude — with direct consequences for planetary-defence censuses of near-Earth objects and for mapping the outer Solar System’s dynamical structure.

この発表の時点で、NSF・DOE ヴェラ・C・ルービン天文台は10年計画の大規模掃天観測「LSST（Legacy Survey of Space and Time）」をまだ開始していなかった（本観測は2026年6月30日に正式開始）。それに先立ち、本観測前のコミッショニングデータを解析した天文学者たちは、11,000個を超える新規小惑星の発見を発表した。その中には数百個の太陽系外縁天体（TNO）と、これまで知られていなかった地球近傍天体（NEO）33個が含まれる。すべての検出は小惑星センター（Minor Planet Center）によって確認された。

この数字は幸運ではなく手法についての言明である。ルービン天文台の口径8.4mシモニー・サーベイ望遠鏡は、天文学向けとして史上最大のデジタルカメラ（32億画素）を備える。口径・視野・観測頻度の組み合わせにより、移動天体が複数の観測時期にわたって十分速く検出され、軌道として自動的に紐づけられるのだ。本観測が始まればこの検出率はさらに桁違いに上昇する見込みで、地球近傍天体の網羅的把握（プラネタリー・ディフェンス）と、太陽系外縁部の力学構造の地図化に直接的な影響を与える。

The ¹S₀ ↔ 4f¹³5d6s² (J = 2) transition in neutral ytterbium is an unusual beast: an inner-shell orbital transition, weakly allowed, and proposed both as a new optical frequency standard and as an exceptionally sensitive probe of physics beyond the Standard Model — ultralight dark matter, violation of local Lorentz invariance, and a hypothetical Yukawa-type force between electrons and neutrons. Taiki Ishiyama, Koki Ono and Yoshiro Takahashi’s group at Kyoto University first observed it in 2023, but the resolution then achieved fell far short of modern optical clocks, largely because the trapping laser itself perturbed the atomic levels.

By confining the atoms in a three-dimensional magic-wavelength optical lattice — where the trap light shifts both clock levels equally and the perturbation cancels — the team reports a nearly hundredfold improvement in precision over previous work. That resolution let them observe coherent Rabi oscillations on the transition, characterize the relaxation dynamics of the excited state, and identify an interorbital Feshbach resonance. As a demonstration, they measured isotope shifts among the five stable bosonic isotopes with uncertainties well below 10 Hz, which sets bounds on a hypothetical boson mediating a new force between electrons and neutrons. The collaboration spans Kyoto University, ELTE (Hungary), the National Center for Theoretical Sciences (Taiwan), KEK and the University of Osaka. Published in Nature Photonics.

中性イッテルビウム原子の¹S₀ ↔ 4f¹³5d6s² (J = 2)遷移は、風変わりな存在である。内殻軌道遷移であり、弱く許容され、新しい光周波数標準としても、標準模型を超える物理——超軽量ダークマター、局所ローレンツ不変性の破れ、電子・中性子間の未知の湯川型力——を探る極めて高感度なプローブとしても提案されてきた。京都大学の石山泰樹氏、小野滉貴氏、高橋義朗教授らのグループは2023年にこの遷移を初観測したが、当時の測定分解能は現代の光時計に遠く及ばなかった。主因は、原子を捕獲するレーザー光自体が原子準位を摂動してしまうことにあった。

研究チームは原子を三次元魔法波長光格子——トラップ光が二つの時計準位を等しくシフトさせ、摂動が相殺される条件——に閉じ込めることで、従来比約100倍の精度向上を達成した。この分解能により、遷移上でのコヒーレントなラビ振動の観測、励起状態の緩和ダイナミクスの特徴づけ、そして軌道間フェッシュバッハ共鳴の同定が可能になった。実証として、5種の安定なボース同位体間の同位体シフトを10 Hzを十分に下回る不確かさで測定し、電子と中性子の間に新しい力を媒介する仮想的ボソンに対する制限を与えた。共同研究には京都大学のほかELTE（ハンガリー）、国家理論科学研究センター（台湾）、KEK、大阪大学が参加。Nature Photonics誌に掲載。

An error-reduction scheme only counts if it clears two bars at once: it must remove more error than it introduces, and it must not obstruct the rest of the computation. QuiX Quantum, working with NASA's Quantum Artificial Intelligence Laboratory (QuAIL), the University of Twente and Freie Universität Berlin, reports meeting both simultaneously on a photonic machine for the first time.

In photonic quantum computing, entanglement arises from the particle statistics of photons moving on an optical chip — which means any residual which-path information carried by imperfect sources degrades it. Photon distillation attacks this at the hardware level: quantum interference among several imperfect photons yields a cleaner, more indistinguishable photon, with no heavy qubit redundancy and no classical post-processing. On a programmable 20-mode silicon-nitride photonic processor, the distillation gate cut photon indistinguishability error by a factor of 2.2, and still delivered a 1.2× net reduction in total error once the gate's own added noise was accounted for. Numerical modelling in the paper suggests that pairing distillation with quantum error correction could reduce the number of photon sources per logical qubit by up to fourfold — a large saving, since sources make up the overwhelming majority of components in a photonic machine. The work is described in an arXiv preprint currently under peer review.

誤り低減手法が意味を持つには、二つの条件を同時に満たす必要がある——持ち込む誤りより多くの誤りを除去すること、そして計算の残りの部分を妨げないこと。QuiX QuantumがNASA量子人工知能研究所（QuAIL）、トゥエンテ大学、ベルリン自由大学と共同で、光方式の装置において初めてこの両方を同時に達成したと報告した。

光量子計算では、光チップ上を動く光子の粒子統計からもつれが生じる。つまり、不完全な光源が持ち込む経路情報の残差がもつれを劣化させる。光子蒸留（photon distillation）はこれをハードウェア層で叩く手法だ。複数の不完全な光子どうしの量子干渉によって、より清浄で識別不能性の高い光子を作り出す。量子ビットの大量な冗長化も古典的な後処理も要らない。プログラマブルな20モードの窒化シリコン光集積プロセッサ上で、蒸留ゲートは光子の識別不能性誤りを2.2倍低減し、ゲート自身が加えるノイズを勘定に入れてもなお総誤りを1.2倍低減した。論文中の数値モデルによれば、蒸留を量子誤り訂正と組み合わせることで、論理量子ビットあたりに必要な光子源の数を最大4分の1にできる可能性がある。光子源は光方式の装置における部品の圧倒的多数を占めるため、これは大きな節約になる。成果はarXivプレプリントとして公開され、現在査読中である。

Japan's National Institutes for Quantum Science and Technology (QST) and NTT Corporation have jointly demonstrated the world's first ultra-high-frequency deterministic real-time communication system for fusion plasma control. Implemented in the control network of JT-60SA — the world's largest superconducting tokamak — the system achieves sub-100 microsecond (less than 1/10,000 of a second) communication cycles over distances up to 400 meters, enabling distributed control computers to exchange diagnostic and actuation data within the extremely short timeframes required to detect and suppress rapidly growing plasma instabilities in high-pressure fusion plasmas.

This achievement is indispensable for upcoming JT-60SA heating experiments and represents a groundbreaking step toward real-time predictive control in ITER and future DEMO reactors, where significantly larger plasmas must be predicted and controlled using limited diagnostic instruments across extensive control networks. Europe and Japan have also restarted JT-60SA for integrated commissioning in preparation for new experiments expected to begin at the end of 2026. Separately, Japan's MEXT working group is actively discussing prototype power-generation reactor designs, and large-scale Europe-Japan fusion experiments are in preparation — signaling that 2026 is shaping up to be a historic year for fusion energy research.

量子科学技術研究開発機構（QST）と日本電信電話株式会社（NTT）は、核融合プラズマ制御向けの世界初となる超高頻度決定論的リアルタイム通信システムを共同実証した。世界最大の超伝導トカマク装置JT-60SAの制御ネットワークに実装され、最大400メートルの距離で100マイクロ秒（1万分の1秒）以下の通信サイクルを達成。高圧核融合プラズマ中で急速に成長する不安定性を検知・抑制するために必要な極めて短い時間枠内で、分散制御コンピュータ間の診断・制御データ交換を可能にした。

この成果はJT-60SAの今後の加熱実験に不可欠であり、限られた計測器で大規模プラズマを制御しなければならないITERや将来のDEMO炉（原型炉）におけるリアルタイム予測制御への画期的な前進となる。欧州と日本はJT-60SAの統合コミッショニングを再開し、2026年末に開始予定の新実験に向けた準備を進めている。また、文部科学省の作業部会では発電実証を目指す原型炉の設計議論が本格化し、欧州×日本の史上最大規模の核融合実験も準備段階にある——2026年は核融合エネルギー研究にとって歴史的な年になりつつある。

A collaboration between the Max Born Institute (Berlin), the Universidad Autónoma de Madrid and IMDEA Nanociencia studied quantum entanglement at its most natural timescale — attoseconds (10⁻¹⁸ s). Hydrogen molecules (H₂) were ionized by a phase-locked pair of isolated attosecond pulses combined with a few-cycle near-infrared (NIR) pulse, producing an H₂⁺ ion and a departing photoelectron — the two particles that can become entangled.

Tracking ultrafast charge migration (the motion of the "hole" left behind) requires the residual H₂⁺ ion to retain electronic coherence — a well-defined superposition of electronic states. But photoionization typically creates an entangled ion–photoelectron pair, and this entanglement tends to wash out that coherence. The team showed experimentally and theoretically that the degree of electronic coherence is governed by the ion–photoelectron entanglement, and — crucially — that the degree of entanglement can be controlled by varying the delay between the two attosecond pulses (and their delay relative to the NIR pulse). The work bridges two Nobel-recognized advances — entangled particles and attosecond light — and points toward laser control of charge-directed chemical reactions. Published in Nature.

マックス・ボルン研究所（ベルリン）、マドリード自治大学、IMDEA Nanocienciaの共同研究が、量子もつれをその最も自然な時間スケール——アト秒（10⁻¹⁸秒）——で調べた。水素分子（H₂）を、位相同期した一対の孤立アト秒パルスと数サイクルの近赤外（NIR）パルスの組み合わせで電離し、H₂⁺イオンと飛び出す光電子——もつれ得る2つの粒子——を生成した。

超高速の電荷移動（残された「正孔」の運動）を追跡するには、残るH₂⁺イオンが電子コヒーレンス——電子状態の明確な重ね合わせ——を保つ必要がある。しかし光電離は通常、イオンと光電子のもつれた対を作り、このもつれがコヒーレンスを失わせてしまう。研究チームは、電子コヒーレンスの度合いがイオン・光電子間のもつれによって支配されること、そして決定的に、2つのアト秒パルス間の遅延（およびNIRパルスとの遅延）を変えることでもつれの度合いを制御できることを実験と理論の両面で示した。本成果は「もつれた粒子」と「アト秒光」という2つのノーベル賞級の進展を橋渡しし、電荷の流れを操る化学反応のレーザー制御への道を示す。Nature誌に掲載。

Azadeh Maleknejad (Swansea University) and Joachim Kopp (Johannes Gutenberg University Mainz / PRISMA+ Cluster of Excellence) propose a new way to make dark matter: gravitational waves present in the very early Universe could have produced it. In their mechanism, a primordial stochastic gravitational-wave background converts into massless or nearly massless fermions, which later acquire mass and become the dark-matter particles seen today.

This “gravitational-wave-induced freeze-in” is distinct from previously explored production scenarios (thermal freeze-out, ordinary freeze-in, etc.), because the parent field is gravitational radiation rather than Standard-Model particles. The calculation ties the abundance of dark matter to the spectrum of early-Universe gravitational waves, suggesting new theoretical and numerical directions — and, potentially, connections to gravitational-wave cosmology. Published in Physical Review Letters.

Azadeh Maleknejad（スワンジー大学）とJoachim Kopp（ヨハネス・グーテンベルク大学マインツ・PRISMA+）が、ダークマターの新しい生成機構を提案した：宇宙ごく初期に存在した重力波がその起源となりうるというのだ。この機構では、原始の確率的重力波背景が無質量またはほぼ無質量のフェルミオンに変換され、それが後に質量を得て、今日見られるダークマター粒子となる。

この「重力波誘起フリーズイン」は、親となる場が標準模型の粒子ではなく重力放射である点で、これまで探られてきた生成シナリオ（熱的フリーズアウト、通常のフリーズインなど）とは異なる。計算はダークマターの量を宇宙初期の重力波スペクトルに結びつけ、新たな理論的・数値的な方向性——さらには重力波宇宙論との接点——を示唆する。Physical Review Letters誌に掲載。

Estimates of what it would take to run Shor’s algorithm against RSA-2048 have long sat in the millions of physical qubits, because quantum error correction demands hundreds to thousands of noisy physical qubits to sustain one reliable logical qubit. A team from Caltech and Oratomic — a Caltech-linked start-up — argues that this figure is an artifact of assuming fixed, locally connected hardware.

Madelyn Cain, Qian Xu, Robbie King, Lewis R. B. Picard, Harry Levine, Manuel Endres, John Preskill, Hsin-Yuan Huang and Dolev Bluvstein exploit a capability specific to neutral-atom arrays: atoms can be physically moved and re-paired during a computation, so any two qubits can be brought into contact on demand rather than routed through a lattice of neighbours. That freedom permits far more efficient codes, cutting the physical-to-logical overhead from roughly a thousand qubits per logical qubit to as few as five — a reduction of more than a hundredfold. Their accounting puts a fully fault-tolerant Shor implementation at 10,000–20,000 physical qubits.

The work is theoretical, and substantial engineering remains: no one has combined error-corrected operation with arrays at the required scale. But the components are not hypothetical — neutral-atom platforms have already demonstrated early error-corrected operations and arrays exceeding 6,000 atomic qubits. If the estimate holds, it compresses the timeline for cryptographically relevant quantum computing, which is a direct argument for accelerating migration to post-quantum cryptography rather than a distant curiosity.

RSA-2048に対してショアのアルゴリズムを走らせるのに何が必要かという見積もりは、長らく数百万物理量子ビットという水準にあった。量子誤り訂正が、信頼できる論理量子ビット1個を維持するのに数百〜数千のノイジーな物理量子ビットを要求するからである。カリフォルニア工科大学とそこから生まれたスタートアップOratomicのチームは、この数字が「固定された局所結合ハードウェア」という前提の産物にすぎないと論じる。

Madelyn Cain、Qian Xu、Robbie King、Lewis R. B. Picard、Harry Levine、Manuel Endres、John Preskill、Hsin-Yuan Huang、Dolev Bluvsteinの各氏は、中性原子アレイに固有の能力を活用した。計算の途中で原子を物理的に動かして組み替えられるため、任意の2量子ビットを必要に応じて直接向き合わせられる——隣接格子を経由してルーティングする必要がないのだ。この自由度がはるかに効率的な符号を可能にし、論理量子ビット1個あたりの物理量子ビット数を約1000個からわずか5個程度まで削減する。100分の1以下の圧縮である。その計算に基づけば、完全な誤り耐性ショア実装は1万〜2万物理量子ビットで足りることになる。

本研究は理論であり、工学的課題は相当に残る。必要な規模のアレイと誤り訂正動作を組み合わせた例はまだない。ただし構成要素は仮想の産物ではない——中性原子プラットフォームはすでに初期の誤り訂正動作を実証し、6,000量子ビットを超えるアレイを実現している。この見積もりが成立するなら、暗号に影響を与える量子計算までの時間軸は圧縮される。これは遠い未来の知的好奇心の話ではなく、耐量子暗号への移行を急ぐべき直接的な論拠になる。