物理学ニュース 2026年9月

For most of a century, physicists have tried to identify dark matter, the invisible substance thought to make up roughly 85% of the matter in the Universe. The LUX-ZEPLIN (LZ) experiment — a two-phase time projection chamber holding 10 tonnes of ultrapure liquid xenon (seven active tonnes), operating nearly a mile (1.6 km) underground at the Sanford Underground Research Facility in Lead, South Dakota — is the world’s most sensitive detector optimised for WIMPs (weakly interacting massive particles). It looks for the faint flashes of light and ionisation charge produced when a passing particle kicks a xenon nucleus. The collaboration of about 250 scientists and engineers from 39 institutions is managed by Lawrence Berkeley National Laboratory.

On 1 September 2026, at the TeV Particle Astrophysics (TeVPA) conference in Tendo, Japan, LZ reported a search over an exposure of 2.84 tonne-years in which the nuclear-recoil energy window was deliberately extended up to about 270 keV. That extension targets effective-field-theory and inelastic dark-matter models in which high-energy recoils make up a larger share of the expected spectrum than in the standard spin-independent case. The team observed one event consistent with a nuclear recoil of 248 ± 23 (stat) ± 23 (sys) keV, in a region where the known background expectation is low. A profile-likelihood-ratio test finds tension with the background-only hypothesis at a global significance of 2.6σ after accounting for look-elsewhere effects, with a maximum local significance of 3.4σ across the models tested — roughly a 0.5% chance that the event comes from a known background.

This is emphatically not a discovery claim: the conventional threshold is 5σ, and a single unexplained event can either fade statistically as data accumulate or become the first member of a pattern. But the interpretation is intriguing. If the event was caused by a WIMP, that particle would have a mass of at least 200 GeV/c² — more than 200 times the proton mass — and would point to a type of WIMP–nucleon interaction beyond the simplest model, which also sets a target for collider and indirect searches. LZ already holds the world’s largest dark-matter dataset and continues to accumulate WIMP-search data toward a planned 1,000 live days, which should settle whether the anomaly grows or disappears. The paper was posted on the collaboration’s website, is being released on arXiv and will be submitted to Physical Review Letters.

宇宙の物質の約85％を占めると考えられる暗黒物質の正体を突き止める試みは、ほぼ1世紀にわたって続いている。LUX-ZEPLIN（LZ）実験は、10トンの超高純度液体キセノン（有効質量7トン）を用いた二相式タイムプロジェクションチェンバーで、米サウスダコタ州リードのサンフォード地下研究施設の地下約1.6 kmに設置された、WIMP（弱く相互作用する重い粒子）探索用としては世界最高感度の検出器である。通過した粒子がキセノン原子核を「蹴る」ときに生じる微弱な発光と電離電荷を捉える。約39機関・約250名の国際共同実験で、運営はローレンス・バークレー国立研究所が担う。

2026年9月1日、日本・天童で開催中のTeV粒子天体物理学会議（TeVPA 2026）で、LZは露光量2.84トン・年の解析結果を報告した。この解析では核反跳のエネルギー窓を意図的に約270 keVまで拡張している。標準的なスピン非依存相互作用と違い、有効場理論模型や非弾性暗黒物質模型では高エネルギーの反跳が予測スペクトルの大きな割合を占めるためだ。その結果、既知の背景事象の期待値が低い領域に、248 ± 23（統計）± 23（系統）keVの核反跳と矛盾しない事象が1件見つかった。プロファイル尤度比検定によれば、背景のみの仮説との乖離は「ほかの場所効果」を考慮した全体有意度で2.6σ、検証した模型の中での局所有意度は最大3.4σ——既知の背景で説明できる確率はおよそ0.5％である。

これは発見の主張ではまったくない。慣例上の閾値は5σであり、説明のつかない1事象は、データが増えれば統計的に消えることも、パターンの最初の1つになることもある。しかし解釈は興味深い。もしこの事象がWIMPによるものなら、その質量は200 GeV/c²以上——陽子の200倍超——で、最も単純な模型を超えるタイプのWIMP–核子相互作用を示唆し、加速器や間接探索の標的にもなる。LZはすでに世界最大の暗黒物質探索データを保有しており、計画上の1,000ライブ日に向けてデータ取得を続けているため、この異常が成長するか消えるかは遠からず決着がつく。論文は共同実験のウェブサイトで公開され、arXivに投稿のうえPhysical Review Lettersに投稿される予定である。

NASA’s Nancy Grace Roman Space Telescope lifted off at 7:26 a.m. EDT on Sunday, 30 August 2026, aboard a SpaceX Falcon Heavy from Launch Complex 39A at Kennedy Space Center, Florida. About 70 minutes after launch the Deep Space Network took over communications, and one hour 23 minutes after liftoff the team confirmed deployment of the solar panels and the lower instrument sun shade. Roman is now on a roughly three-month, million-mile (1.5 million km) journey to a halo orbit around the Sun–Earth L2 point, the same neighbourhood as the James Webb Space Telescope; instrument checkouts begin en route, and the launch came about nine months ahead of the May 2027 readiness date NASA had committed to after its pandemic-era replan.

Roman pairs a Hubble-class 2.4-m mirror with a Wide Field Instrument whose field of view is at least 100 times larger than Hubble’s, plus a technology-demonstration Coronagraph Instrument to which the space agencies of Japan (JAXA), Europe and France and Germany’s Max Planck Institute all contributed. Its core surveys are designed to measure the growth of cosmic structure and the expansion history of the Universe — and hence the behaviour of dark energy — through weak gravitational lensing, baryon acoustic oscillations and Type Ia supernovae, to map dark matter, and to find thousands of exoplanets by gravitational microlensing toward the Galactic bulge. Over its lifetime it should record light from about a billion galaxies and return on the order of a terabyte of data per day.

The observatory is named for Nancy Grace Roman, NASA’s first chief of astronomy, often called the “mother of Hubble” for championing that telescope. For this site’s recurring themes, Roman is a direct successor to the supernova and BAO measurements at the heart of the still-unresolved cosmic-acceleration debate covered elsewhere on this page: its supernova and lensing surveys are exactly the kind of large, homogeneous datasets that both sides of that dispute say will be needed to settle it. Science operations are expected to begin in early 2027 once commissioning is complete.

NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡が、2026年8月30日（日）午前7時26分（米東部夏時間）、フロリダ州ケネディ宇宙センターの発射施設LC-39AからスペースXのファルコンヘビー・ロケットで打ち上げられた。打ち上げ約70分後にディープスペースネットワークが通信を引き継ぎ、1時間23分後には太陽電池パネルと観測機器下部の遮光板の展開が確認された。ローマンは現在、約3カ月・約150万kmの旅路を経て、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡と同じ太陽・地球L2点まわりのハロー軌道へ向かっており、機器の立ち上げは航行中に始まる。打ち上げ時期は、パンデミック期の計画見直し後にNASAが約束した2027年5月より約9カ月早い。

ローマンはハッブル級の口径2.4 m主鏡に、視野がハッブルの100倍以上ある広視野観測装置（WFI）と、技術実証用のコロナグラフ装置を組み合わせる。コロナグラフには日本（JAXA）・欧州・フランスの宇宙機関とドイツのマックス・プランク研究所が貢献した。主要サーベイは、弱い重力レンズ効果・バリオン音響振動・Ia型超新星を通じて宇宙の構造成長と膨張史——すなわち暗黒エネルギーの振る舞い——を測り、暗黒物質の分布を地図化し、銀河系バルジ方向の重力マイクロレンズ観測で数千個の系外惑星を見つけるよう設計されている。運用期間中に約10億個の銀河の光を記録し、1日あたりテラバイト級のデータを地上へ送る見込みだ。

名前の由来はNASA初の天文学部門長ナンシー・グレース・ローマンで、ハッブル計画を推進したことから「ハッブルの母」と呼ばれる。本サイトが追い続けているテーマとの関係で言えば、ローマンは本ページで扱っている「宇宙加速膨張は本物か」論争の核心にある超新星・BAO測定の直接の後継であり、その超新星・重力レンズサーベイは、論争の双方が決着に必要だと認める大規模で均質なデータセットそのものである。試験運用完了後、2027年初頭に科学観測が始まる予定。

Since the early 2000s, experiments have turned up a growing zoo of hadrons whose quantum numbers and decays do not fit the original quark model of quark–antiquark mesons and three-quark baryons. Physicists lump them together as XYZ states; candidate explanations include hybrid mesons in which excited gluon fields contribute directly to the structure, four-quark tetraquarks, and molecule-like bound states of ordinary hadrons. In 2006 the BaBar experiment at SLAC reported one such candidate in the strangeonium (strange–antistrange) sector, Y(2175) at about 2.16 GeV, later confirmed by BES in China and Belle in Japan — but only ever in electron–positron annihilation.

The GlueX experiment in Hall D of Jefferson Lab was built precisely to hunt hybrid mesons. A thin diamond radiator converts the electron beam of the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF) into a polarised photon beam of unmatched intensity at these energies; millions of photons per second strike a liquid-hydrogen target and a large-acceptance spectrometer records the debris. Searching the reaction γp → φπ⁺π⁻p for Y(2175) produced by photoproduction, the collaboration found no signal at the expected mass and set an upper limit on the photoproduction cross section. Instead, two other structures appeared nearby: Y(2240) at roughly 2.24 GeV with a significance above 5σ, and X(1830) at roughly 1.82 GeV at about 3σ.

“We went searching for a confirmed XYZ candidate with a photon beam but instead found two other structures,” said Jefferson Lab staff scientist Malte Albrecht. Because these are the first XYZ-like signals seen in photoproduction, the production mechanism itself becomes a new discriminator: theorists can now ask which exotic quark–gluon configurations would appear in photon–proton collisions but not in e⁺e⁻ annihilation, and which measurements would distinguish a hybrid from a tetraquark or a hadronic molecule. GlueX spokesperson Justin Stevens (William & Mary) says the result “opens the door for a whole new set of hadron spectroscopy measurements”, with far more data still to be analysed. Published in Physical Review Letters 136 (issue 25); announced by Jefferson Lab on 2 September 2026.

2000年代初頭以降、実験は「クォーク–反クォーク対の中間子と3クォークのバリオン」というもとのクォーク模型に収まらない量子数や崩壊を示すハドロンを次々と見つけてきた。物理学者はこれらをまとめてXYZ状態と呼ぶ。候補となる説明には、励起したグルーオン場が構造に直接寄与するハイブリッド中間子、4クォークのテトラクォーク、通常のハドロンが分子のように束縛した状態などがある。2006年、SLACのBaBar実験はストレンジ–反ストレンジ（ストレンジオニウム）セクターで約2.16 GeVの候補Y(2175)を報告し、のちに中国のBES、日本のBelleが確認した——ただし、いずれも電子・陽電子消滅でのみである。

ジェファーソン研究所ホールDのGlueX実験は、まさにハイブリッド中間子を探すために建設された。薄いダイヤモンド放射体が連続電子ビーム加速器施設（CEBAF）の電子ビームを、このエネルギー帯では他に類のない強度の偏光光子ビームに変換し、毎秒数百万個の光子が液体水素標的に当たり、大立体角スペクトロメータが生成粒子を記録する。共同実験は反応γp→φπ⁺π⁻pで光生成されるY(2175)を探索したが、期待された質量に信号はなく、光生成断面積の上限を設定するにとどまった。その代わり、近傍に別の2つの構造が現れた。約2.24 GeVのY(2240)（有意度5σ超）と、約1.82 GeVのX(1830)（約3σ）である。

「光子ビームで確立済みのXYZ候補を探しに行ったら、代わりに別の2つの構造が見つかった」とジェファーソン研究所のMalte Albrechtは語る。光生成でXYZ的な信号が見えたのは初めてであるため、生成機構そのものが新しい識別手段になる。理論家は今後、光子・陽子衝突には現れるが電子・陽電子消滅には現れないエキゾチックなクォーク・グルーオン配位はどれか、ハイブリッド・テトラクォーク・ハドロン分子を見分ける測定は何かを問えるようになった。GlueXスポークスパーソンのJustin Stevens（ウィリアム・アンド・メアリー大学）は、この結果が「まったく新しい一連のハドロン分光測定への扉を開く」とし、解析待ちのデータはまだ大量にあるという。Physical Review Letters 136巻25号掲載、ジェファーソン研究所が2026年9月2日に発表。

General relativity sets no lower limit on the mass of a black hole. In 1993, numerical simulations (Matthew Choptuik’s) of a collapsing scalar field revealed that black-hole formation has a sharp threshold with the hallmarks of a phase transition: tune the initial energy just below a critical value and the field disperses, leaving flat spacetime; tune it just above and a black hole forms, with a mass that scales as a universal power law. Exactly at the threshold sits a strange, unstable discretely self-similar solution in which the curvature of spacetime repeats itself in a regular pattern across space and time — a “spacetime crystal”, in the words of Daniel Grumiller of TU Wien, who compares it to water at 0 °C that will freeze into a regular ice lattice at the slightest nudge. Such conditions may have existed in the chaotic early Universe, making critical collapse relevant to primordial black holes. Yet for three decades no one could write down that solution analytically.

Christian Ecker (Goethe University Frankfurt), Florian Ecker and Daniel Grumiller (TU Wien) have now done so by a counter-intuitive detour: instead of working in four spacetime dimensions, they write the Einstein–Klein–Gordon equations in D dimensions and take the limit D → ∞. Remarkably, the equations become tractable there, and the team derives an exact, pen-and-paper formula for the discretely self-similar critical solution. The result can then be systematically improved with further approximation methods to move back toward lower dimensions, including our own four-dimensional spacetime. “Our technique turns out to be remarkably stable,” says Florian Ecker — a new method for black-hole phenomena that previously could only be studied numerically.

The work does not claim that our Universe has infinitely many dimensions; the large-D expansion is a mathematical tool, in the same spirit as large-N methods in gauge theory. What it offers is analytic control over one of the most delicate phenomena in classical gravity, and hence a way to probe how microscopic black holes form without relying entirely on supercomputer simulations. Published in Physical Review Letters 136 (issue 19); TU Wien press release, reported 30 August 2026.

一般相対性理論はブラックホールの質量に下限を設けない。1993年、崩壊するスカラー場の数値シミュレーション（マシュー・チョプチュイクによる）は、ブラックホール形成に相転移さながらの鋭いしきい値があることを明らかにした。初期エネルギーを臨界値のわずかに下に調整すると場は散逸して平坦な時空が残り、わずかに上に調整するとブラックホールができ、その質量は普遍的なべき則に従う。ちょうどしきい値の上には、時空の曲率が空間と時間にわたって規則的なパターンで繰り返す、奇妙で不安定な離散的自己相似解が座っている。ウィーン工科大学のDaniel Grumillerはこれを「時空の結晶」と呼び、0 ℃の水がほんのわずかなきっかけで規則正しい氷の格子に凍る様子にたとえる。こうした条件は混沌とした初期宇宙に存在した可能性があり、臨界崩壊は原始ブラックホールとも関わる。しかし30年間、この解を解析的に書き下すことは誰にもできなかった。

Christian Ecker（フランクフルト・ゲーテ大学）、Florian EckerとDaniel Grumiller（ウィーン工科大学）は、直感に反する回り道でこれを成し遂げた。4次元時空で計算する代わりに、アインシュタイン–クライン・ゴルドン方程式をD次元で書き、極限D→∞を取ったのである。驚くべきことに、そこでは方程式が扱いやすくなり、チームは離散的自己相似な臨界解の厳密な公式を「紙と鉛筆」で導出した。得られた結果は、追加の近似法で系統的に改善して、私たちの4次元時空を含む低次元へと戻していくことができる。「この手法は驚くほど安定であることがわかった」とFlorian Eckerは言う。これまで数値計算でしか調べられなかったブラックホール現象に対する、新しい解析手法である。

この研究は、宇宙が無限個の次元を持つと主張しているわけではない。large-D展開はゲージ理論のlarge-N法と同じ精神の数学的道具である。それが与えるのは、古典重力の中でも最も繊細な現象の一つに対する解析的な制御であり、スーパーコンピュータの数値計算だけに頼らずに微小ブラックホールの形成を探る道である。Physical Review Letters 136巻19号に掲載、ウィーン工科大学発表・2026年8月30日報道。

Stars in the outskirts of galaxies, and galaxies inside clusters, move far too fast for the visible matter to hold them together. There are two ways out of this “massive discrepancy in the cosmic ledger”, as University of Pennsylvania cosmologist Patricio Gallardo puts it: either the Universe contains large amounts of unseen dark matter, or the law of gravity itself must be modified on large scales, as in MOND (Modified Newtonian Dynamics) and its relatives. The two options make different predictions for how the strength of gravity falls off with distance — and that is something one can measure, provided one can watch enormous masses pulling on each other across enormous distances.

Gallardo and more than 40 collaborators did exactly that with the Atacama Cosmology Telescope (ACT), an instrument developed largely by Penn researchers led by Mark Devlin. Their probe is the kinematic Sunyaev–Zeldovich (kSZ) effect: when the cosmic microwave background — light released about 380,000 years after the Big Bang — passes through the hot gas of a moving galaxy cluster, the cluster’s line-of-sight velocity imprints a tiny Doppler shift on it. Stacking these shifts over hundreds of thousands of galaxy clusters separated by tens to hundreds of millions of light-years gives the clusters’ pairwise infall velocities, which are set by how strongly gravity acts between them as a function of separation. This is the largest-scale test of the gravitational force law performed to date.

The result: the strength of gravity decreases with distance almost exactly as Newton’s inverse-square law — incorporated into Einstein’s general relativity — predicts. MOND-like models would have required a gentler decline, which the data do not show. “It is remarkable that the law of the inverse of the squares, proposed by Newton in the 17th century, is still holding its ground in the 21st century,” Gallardo says. Because modifying gravity does not account for the missing mass in these observations, the measurement strengthens the case for dark matter and the standard cosmological model, while saying nothing about what dark matter is made of. Future CMB measurements combined with larger galaxy surveys should sharpen the test further. Published in Physical Review Letters 136 (issue 15); announced by the University of Pennsylvania, reported 24 August 2026.

銀河の外縁部にある星も、銀河団の中の銀河も、目に見える物質だけでは引き留めておけないほど速く動いている。ペンシルベニア大学の宇宙論研究者Patricio Gallardoの言う「宇宙の帳簿の巨大な食い違い」からの出口は2つある。宇宙に大量の見えない暗黒物質があるか、あるいはMOND（修正ニュートン力学）とその類縁のように、大スケールでは重力の法則そのものを修正しなければならないか。この2つの選択肢は、重力の強さが距離とともにどう減衰するかについて異なる予言をする——そしてそれは、巨大な質量どうしが巨大な距離を隔てて引き合う様子を観測できさえすれば、測定できる量である。

Gallardoと40名超の共同研究者は、Mark Devlin率いるペンシルベニア大学の研究者が中心となって開発したアタカマ宇宙論望遠鏡（ACT）でまさにそれを行った。用いたのは運動学的スニヤエフ・ゼルドビッチ（kSZ）効果である。ビッグバンの約38万年後に放たれた宇宙マイクロ波背景放射が、運動する銀河団の高温ガスを通過すると、銀河団の視線方向速度がごくわずかなドップラーシフトとして刻まれる。数千万〜数億光年離れた数十万個の銀河団についてこのシフトを重ね合わせると、銀河団ペアの落ち込み速度が得られる。これは銀河団間に働く重力が距離の関数としてどれだけ強いかで決まる量だ。これは、これまでに行われた重力の法則の検証として最大スケールのものである。

結果は、重力の強さがニュートンの逆二乗則——アインシュタインの一般相対性理論に組み込まれている——の予言とほぼ正確に一致して距離とともに減衰するというものだった。MOND型の模型はより緩やかな減衰を要求するが、データはそれを示さない。「17世紀にニュートンが提唱した逆二乗の法則が、21世紀になっても持ちこたえているのは驚くべきことだ」とGallardoは言う。重力の修正ではこれらの観測における質量の欠損を説明できないため、この測定は暗黒物質と標準宇宙論モデルの立場を強めることになる。ただし暗黒物質が何でできているかについては何も語らない。今後のCMB観測と大規模銀河サーベイの組み合わせで、検証はさらに鋭くなるはずだ。Physical Review Letters 136巻15号掲載、ペンシルベニア大学発表・2026年8月24日報道。

Hydrogen-rich superhydrides can superconduct near room temperature, but only under pressures above about 150 GPa. The class of metal clathrate superhydrides — metal atoms caged inside hydrogen frameworks — came to prominence in 2019, when LaH₁₀ was shown to superconduct at a then-record 250–260 K. Yanming Ma’s group at Jilin University subsequently predicted that adding scandium should push the transition higher, and, according to the accompanying Physics synopsis, the group’s synthesised LaSc₂H₂₄ showed a critical temperature of 298 K at 260 GPa. What the original prediction could not explain was why scandium helps.

Using a more sophisticated model, Zefang Wang, Wenbo Zhao, Yuan Ma, Hanyu Liu and Yanming Ma now trace the difference to the electronic structure. In LaH₁₀, an anisotropy in the band structure opens two distinct superconducting channels with two different gaps and two different transition temperatures, and this two-gap structure caps the overall T_c. In LaSc₂H₂₄ the scandium 3d orbitals act as bridges connecting the hydrogen 1s orbitals, providing a continuous pathway for electron transport that makes the band structure more isotropic and unifies the two gaps into one. The scandium atoms also distort and soften the H–H bonds, strengthening the lattice vibrations (phonons) that mediate the pairing and raising T_c further.

The lesson is a design rule rather than a single material: isotropising the electronic structure of a clathrate superhydride is a route to higher transition temperatures. The team’s next target is the related compound La₂ScH₃₆, which they predict could go higher still. The catch remains the megabar pressure, which keeps these materials in the realm of diamond-anvil-cell physics rather than technology — as with all superhydride results, independent replication of the experimental T_c is essential. Published in Physical Review B 114, 154501 on 1 September 2026, highlighted as a synopsis in Physics.

水素を高密度に含む超水素化物は室温付近で超伝導を示しうるが、それには約150 GPa超の圧力が要る。金属原子が水素の籠に閉じ込められた金属クラスレート型超水素化物が脚光を浴びたのは2019年、LaH₁₀が当時の記録である250〜260 Kで超伝導を示したときだった。その後、吉林大学の馬琰銘（Yanming Ma）のグループはスカンジウムを加えれば転移温度がさらに上がると予測し、Physics誌のSynopsisによれば、同グループが合成したLaSc₂H₂₄は260 GPaで298 Kの臨界温度を示したという。ただ、当初の予測ではスカンジウムがなぜ効くのかは説明できなかった。

Zefang Wang・Wenbo Zhao・Yuan Ma・Hanyu Liu・Yanming Maは今回、より精密なモデルを使ってその違いを電子構造に帰着させた。LaH₁₀ではバンド構造の異方性が、異なるギャップと異なる転移温度を持つ2つの超伝導チャネルを開き、この2ギャップ構造が全体のT_cに上限を課している。LaSc₂H₂₄では、スカンジウムの3d軌道が水素の1s軌道どうしをつなぐ橋として働き、電子輸送の連続した経路を提供してバンド構造をより等方的にし、2つのギャップを1つに統合する。さらにスカンジウム原子はH–H結合を歪ませて軟化させ、対形成を媒介する格子振動（フォノン）を強めてT_cを一段と押し上げる。

得られた教訓は一つの物質というより設計指針である。クラスレート型超水素化物の電子構造を等方化することが、より高い転移温度への道になる。チームの次の標的は、さらに高いT_cが予測される関連化合物La₂ScH₃₆だ。難点は依然としてメガバール級の圧力で、これらの物質は技術というよりダイヤモンドアンビルセル物理の領域にとどまる——そして超水素化物の常として、実験的T_cの独立な再現が不可欠である。Physical Review B 114, 154501に2026年9月1日掲載、Physics誌のSynopsisで紹介。

Bilayer nickelates — oxides in which nickel–oxygen double perovskite layers alternate with rare-earth rock-salt layers — became the newest family of high-temperature superconductors in 2023, when bulk crystals were reported to superconduct at up to about 80 K under high pressure. In 2024, thin films whose in-plane lattice was compressed by epitaxial strain from the substrate were found to superconduct above 40 K at ambient pressure. Two routes to the same physics, apparently — but nobody had compared them in a single sample, so how the high-pressure and ambient-pressure superconducting states are related remained unknown.

A team from the University of Tokyo, RIKEN’s Center for Emergent Matter Science and Tohoku University — Motoki Osada, Atsushi Tsukazaki, Yoshinori Tokura, Ryotaro Arita and colleagues — grew strained La₂LnNi₂O₇ films (Ln = rare earth) by pulsed-laser deposition followed by ozone treatment, mapped how the transition temperature varies systematically with the rare-earth element and lattice, characterised the ambient-pressure state in pulsed magnetic fields up to 59 tesla, and then squeezed the films in a cubic-anvil press up to 20 GPa. The ambient-pressure T_c of about 40 K rose steadily with pressure, reaching 67 K in La₂SmNi₂O₇ and up to 73 K in La₂NdNi₂O₇ at 16 GPa — approaching the regime reported for bulk crystals. Under pressure the resistivity also showed a two-step drop, a characteristic new transition observed here for the first time.

By comparing the pressure dependence with the rare-earth dependence at ambient pressure, the group finds that what matters for a high T_c is not simply the size of the unit cell but the ratio of in-plane to out-of-plane lattice constants and the electronic structure that follows from it — a knob that both epitaxial strain and hydrostatic pressure turn, in different ways. This is the first experimental demonstration connecting the two superconducting regimes in the same material system, and it points toward designing higher-T_c nickelates by controlling crystal structure and electronic states. Published online in Nature Materials on 18 August 2026; press release 20 August.

ニッケルと酸素からなる二層ペロブスカイト層と、希土類と酸素からなる岩塩構造層が交互に積み重なった二層ニッケル酸化物は、2023年にバルク結晶が高圧下で約80 Kという高温超伝導を示すと報告され、高温超伝導体の最も新しい一族となった。2024年には、基板からのエピタキシャル歪みで面内格子を圧縮した薄膜が常圧で40 K超の超伝導を示すことがわかった。同じ物理に至る2つの道筋のように見えるが、同一試料で両者を比較した例はなく、高圧超伝導と常圧超伝導がどう関係するのかは不明のままだった。

東京大学、理研創発物性科学研究センター、東北大学のチーム——長田礎・塚﨑敦・十倉好紀・有田亮太郎ら——は、パルスレーザー堆積法とオゾン処理で歪んだLa₂LnNi₂O₇（Ln＝希土類元素）薄膜を作製し、希土類元素の種類と格子に応じて転移温度が系統的に変化することを明らかにしたうえで、最大59テスラのパルス強磁場中で常圧の超伝導特性を調べ、さらにキュービックアンビル高圧装置で最大20 GPaまで薄膜を圧縮した。常圧で約40 KだったT_cは圧力とともに着実に上昇し、16 GPaでLa₂SmNi₂O₇では67 K、La₂NdNi₂O₇では最大73 Kに達して、バルク結晶で報告された領域に近づいた。高圧下では電気抵抗率に二段階の低下も現れ、特徴的な新しい転移が初めて観測された。

圧力依存性と常圧での希土類依存性を比較した結果、高いT_cに効くのは単に単位胞の大きさではなく、面内と面直の格子定数の比とそれに伴う電子状態であることがわかった。エピタキシャル歪みと静水圧は、この同じ「つまみ」を異なるやり方で回しているのである。同一物質系で2つの超伝導領域を結びつけた初の実験的実証であり、結晶構造と電子状態の制御によるより高いT_cのニッケル酸化物の設計につながる。Nature Materialsオンライン版に2026年8月18日掲載、8月20日発表。

Quantum networks promise communication that cannot be eavesdropped on, but quantum information is fragile and, because an unknown quantum state cannot be copied, anything lost in transit is lost for good. Quantum teleportation — transferring an unknown state using entanglement shared in advance plus a classical message — is the workaround, but it is usually done one state at a time, which makes transmitting anything as complex as an image impractically slow. Earlier attempts to send states in parallel relied on multiplexing several channels into the properties of a single beam, at the cost of complicated decoding at the receiver and little ability for the sender to manipulate channels individually.

Jietai Jing’s group at East China Normal University now demonstrates a scheme with far greater bandwidth. A spatial light modulator patterns the transverse profile of a laser beam into a 10 × 10 grid of 100 distinct spatial modes, each of which can be controlled independently to form a pixelated image. To teleport the image, the sender mixes the information-carrying light field with one half of a pair of entangled light fields shared beforehand with the receiver — the interaction scrambles the transmitted information — and when the receiver combines the scrambled field with the other half of the entangled resource, the full 100-pixel image is reconstructed all at once. Because each channel is an independent spatial mode, the layout is reconfigurable and the sender can address any subset of pixels.

The demonstration is a multimode implementation rather than a record for fidelity or distance, but it addresses the bandwidth bottleneck directly: the number of quantum states teleported in one shot scales with the number of spatial modes, which spatial light modulators can push well beyond 100. That makes it a natural building block for image-level quantum communication and for scaling up quantum networks. Published in Physical Review Letters 137, 080801 on 20 August 2026 and highlighted in a Physics synopsis.

量子ネットワークは盗聴できない通信を約束するが、量子情報は壊れやすく、未知の量子状態は複製できないため、途中で失われた情報は二度と戻らない。事前に共有したもつれと古典的なメッセージを使って未知の状態を転送する量子テレポーテーションがその回避策だが、通常は状態を1つずつ送るため、画像のように複雑な情報を送るには非現実的なほど遅い。並列に送る従来の試みは、1本のビームの性質に複数チャネルを多重化する方式に頼っており、受信側での復号が複雑になり、送信側が各チャネルを個別に操作しにくいという難点があった。

華東師範大学のJietai Jingのグループは今回、はるかに広い帯域を持つ方式を実証した。空間光変調器でレーザービームの横断面を10×10＝100個の独立した空間モードのグリッドに成形し、各モードを個別に制御して画素状の画像を作る。画像をテレポートするには、送信側が情報を載せた光場を、あらかじめ受信側と共有したもつれ光場ペアの片割れと混合する——この相互作用で送信情報はスクランブルされる——そして受信側がスクランブルされた光場をもつれ資源のもう片方と組み合わせると、100画素の画像が一度に再構成される。各チャネルが独立した空間モードなので配置は再構成可能で、送信側は任意の画素の部分集合を扱える。

これは忠実度や距離の記録ではなく多モードの実装だが、帯域のボトルネックに直接切り込んでいる。一度にテレポートできる量子状態の数は空間モード数とともにスケールし、空間光変調器なら100をはるかに超えて増やせる。画像レベルの量子通信や量子ネットワークのスケールアップに向けた自然な構成要素となる。Physical Review Letters 137, 080801に2026年8月20日掲載、Physics誌のSynopsisで紹介。

A typical pure state of a quantum many-body system is nothing like a thermal state as a whole, yet if you can only observe and manipulate its particles one at a time it is almost indistinguishable from thermal equilibrium — a fact at the heart of how isolated quantum systems thermalise. Thermodynamics offers a sharp way to phrase this: no work can be extracted from a thermal state, and with local operations alone almost none can be extracted from a typical quantum state either, whereas an agent who can manipulate the whole system freely can exploit its correlations to extract work proportional to the system size. What happens in between — when each particle can be operated on and measured individually and the outcomes shared by classical communication, the setting known as LOCC — was not understood.

Toshihiro Yada, Nobuyuki Yoshioka and Takahiro Sagawa (University of Tokyo) formalise the thermodynamic work extractable under LOCC, a task made hard by the adaptive protocols LOCC allows, in which later operations depend on earlier measurement results. Their key result is an inequality bounding the extractable work from above by the geometric entanglement of the state, a measure of how far it lies from any unentangled state. From this it follows that states with very strong multipartite entanglement — Haar-random states, for instance — yield no extensive work even under LOCC and are therefore thermodynamically equivalent to thermal states in this operational sense. Conversely, states that look thermal locally but have comparatively simple entanglement structure do allow work proportional to system size once classical communication is added.

The upshot is a classification of quantum many-body states by how “thermal” they are under realistic, intermediate levels of control, keyed to the structure of their entanglement rather than to their local appearance. Beyond the foundations of quantum statistical mechanics, the framework quantifies how much of the information and correlations in a quantum state can actually be cashed out as work with a given set of operations — a design principle for quantum heat engines that exploit precise control of many-body systems. Published online in Physical Review Letters on 21 August 2026; press release 24 August.

量子多体系の典型的な純粋状態は、系全体としては熱平衡状態とはまるで似ていないのに、粒子を1個ずつしか観測・操作できないなら熱平衡状態とほとんど見分けがつかない——これは孤立量子系がどう熱平衡化するかという問題の核心にある事実だ。熱力学はこれを鋭く言い換える。熱平衡状態からは仕事を取り出せず、局所操作だけでは典型的な量子状態からもほとんど仕事を取り出せない。一方、系全体を自由に操作できる者は、その相関を利用して系のサイズに比例する仕事を取り出せる。その中間——各粒子を個別に操作・測定し、その結果を古典通信で共有できるLOCCと呼ばれる設定——で何が起きるかは、これまで分かっていなかった。

東京大学の矢田季寛・吉岡信行・沙川貴大は、LOCCの下で取り出せる熱力学的仕事を定式化した。LOCCでは過去の測定結果に応じて後の操作を変える適応的プロトコルが許されるため、これは難しい課題である。鍵となる結果は、取り出せる仕事の上限を、状態がもつれのない状態からどれだけ離れているかを表す幾何学的エンタングルメントで押さえる不等式だ。ここから、Haarランダム状態のように多体もつれが極めて強い状態はLOCCの下でも系のサイズに比例する仕事を生まず、したがってこの操作的な意味で熱平衡状態と熱力学的に同等であることが従う。逆に、局所的には熱平衡に見えてももつれ構造が比較的単純な状態からは、古典通信を加えることで系のサイズに比例する仕事を取り出せる。

要するに、現実的で中間的な制御レベルの下で量子多体状態がどれだけ「熱的」かを、局所的な見かけではなくもつれの構造に基づいて分類できるようになった。量子統計力学の基礎にとどまらず、この枠組みは量子状態に含まれる情報や相関のうち、与えられた操作の集合で実際に仕事として引き出せる量を定量化する——多体系の精密制御を活用する量子熱機関の設計原理である。Physical Review Lettersオンライン版に2026年8月21日掲載、8月24日発表。

Niobium diselenide (NbSe₂) is one of the most thoroughly studied two-dimensional superconductors, and when thinned to a few atomic layers it appeared to behave simply: a single superconducting energy gap, the quantity that encodes how electrons pair to flow without resistance. Yet the detailed shape of its superconducting spectrum had never been fully reproduced by single-gap theory — a small discrepancy that hinted the simple picture was incomplete.

Using highly sensitive tunnelling spectroscopy on few-layer NbSe₂ and the closely related TaS₂, Shahar Simon, Maya Klang, Oded Millo and Hadar Steinberg of the Hebrew University of Jerusalem show that each material in fact hosts two distinct superconducting orders that interact so strongly they masquerade as one — “like listening to what sounds like a single singer, only to discover it’s a perfectly synchronised duet.” A two-band model reproduces the measured spectra far more accurately than the conventional one and also accounts for the materials’ response to applied magnetic fields. The analysis further suggests that bulk NbSe₂ may contain three interacting superconducting orders.

The finding resolves a long-standing puzzle and matters beyond bookkeeping: transition-metal dichalcogenide superconductors are candidates for Josephson devices, hybrid qubits and topological platforms, and knowing that their pairing lives on multiple coupled bands changes how one should engineer interfaces, proximity effects and field responses. Published in Physical Review Letters 137 (issue 1); Hebrew University press release, reported 31 August 2026.

二セレン化ニオブ（NbSe₂）は最も徹底的に研究されてきた2次元超伝導体の一つで、数原子層まで薄くすると単純に振る舞うように見えていた。電子がどう対を組んで抵抗なく流れるかを表す超伝導エネルギーギャップが1つだけ、というわけである。しかし、その超伝導スペクトルの詳細な形状は単一ギャップ理論では完全には再現できておらず、この小さな食い違いが、単純な描像は不完全だと示唆していた。

エルサレム・ヘブライ大学のShahar Simon・Maya Klang・Oded Millo・Hadar Steinbergは、数層のNbSe₂と近縁のTaS₂に高感度トンネル分光を適用し、いずれの物質にも、互いに強く相互作用するあまり1つに見えていた2つの異なる超伝導秩序が存在することを示した——「一人の歌手の歌声だと思って聴いていたら、実は完璧に同期したデュエットだった」ようなものだという。2バンド模型は測定されたスペクトルを従来の模型よりはるかに正確に再現し、磁場を印加したときの応答も説明する。さらに解析は、バルクのNbSe₂には3つの相互作用する超伝導秩序が含まれている可能性も示唆している。

この発見は長年の謎を解決するだけでなく、実用上も重要だ。遷移金属ダイカルコゲナイド超伝導体はジョセフソン素子、ハイブリッド量子ビット、トポロジカル・プラットフォームの候補であり、その対形成が結合した複数のバンドに宿っていると分かれば、界面・近接効果・磁場応答の設計の仕方が変わる。Physical Review Letters 137巻1号掲載、ヘブライ大学発表・2026年8月31日報道。

The wavefunction is the central object of quantum mechanics, yet it cannot be observed directly. Inside molecules, the electron wavefunctions — the molecular orbitals — determine how a molecule absorbs light and reacts, so a complete three-dimensional picture of one would be enormously informative. Photoemission orbital tomography gets part of the way: the momentum distribution of electrons photo-emitted from oriented molecules on a surface is essentially the squared magnitude of the orbital’s Fourier transform, which yields one half of the information (the amplitude) without disturbing the state; the missing phase must then be recovered by a reconstruction algorithm. Extending this to full 3D has so far required long measurement campaigns at synchrotron facilities, which has made it nearly impossible to image changing wavefunctions as movies.

An interdisciplinary team at the University of Göttingen led by Stefan Mathias and G. S. Matthijs Jansen, with first author Wiebke Bennecke and mathematician D. Russell Luke, now reconstructs the complete 3D molecular orbital of a nanometre-sized organic molecule, resolving features smaller than the spacing between its carbon atoms, entirely in the laboratory. Two ingredients make this possible: a reconstruction algorithm redesigned from the ground up that produces reliable 3D images from far less experimental data, and a table-top, high-power soft-X-ray/extreme-ultraviolet source that delivers ultrashort, femtosecond pulses.

Because that light source is pulsed, the technique is inherently time-resolved. “This might mean that stroboscopic videography becomes a reality,” says Bennecke — watching not just the shape of a wavefunction but how it changes with femtosecond resolution as a molecule responds to light, charge or chemical change, and ultimately learning to steer those interactions at the level of a few atoms. Published in Nature Communications 17 (2026); University of Göttingen press release, reported 24 August 2026.

波動関数は量子力学の中心的な対象でありながら、直接観測することはできない。分子の中では電子の波動関数——分子軌道——が、分子がどう光を吸収しどう反応するかを決めるため、その完全な3次元像が得られれば極めて多くの情報が手に入る。光電子軌道トモグラフィはその途中まで到達する手法だ。表面上に配向した分子から光電子として放出された電子の運動量分布は、本質的に軌道のフーリエ変換の絶対値の2乗であり、状態を乱すことなく情報の半分（振幅）が得られる。失われた位相は再構成アルゴリズムで復元しなければならない。これを完全な3次元に拡張するには、これまで放射光施設での長期の測定が必要で、変化する波動関数を動画として撮ることはほぼ不可能だった。

ゲッティンゲン大学のStefan MathiasとG. S. Matthijs Jansenが率い、筆頭著者Wiebke Benneckeと数学者D. Russell Lukeを含む学際チームは今回、ナノメートルサイズの有機分子の完全な3次元分子軌道を、炭素原子間の間隔より小さい構造まで分解して、すべて実験室内で再構成した。それを可能にしたのは2つの要素だ。根本から設計し直され、はるかに少ない実験データから信頼できる3次元像を生成する再構成アルゴリズムと、フェムト秒の超短パルスを出す卓上型の高出力軟X線／極端紫外光源である。

その光源がパルス光であるため、この手法は本質的に時間分解能を持つ。「ストロボ撮影による動画化が現実になるかもしれない」とBenneckeは言う。波動関数の形だけでなく、光・電荷・化学変化に分子が応答するときにそれがフェムト秒分解能でどう変わるかを見て、最終的には数原子のレベルでそうした相互作用を操る術を学ぶのだ。Nature Communications 17巻（2026年）掲載、ゲッティンゲン大学発表・2026年8月24日報道。

The popular picture of quantum hacking is factoring large integers, but roughly 90% of deployed public-key cryptography today instead rests on the elliptic-curve discrete-logarithm problem — the mathematics behind web security, software authentication, electronic passports and the transaction signatures of Bitcoin and Ethereum. A classical computer would need a billion years or more to break it; Shor-type quantum algorithms could do it in principle, but earlier resource estimates put the requirement at millions of physical qubits, comfortably beyond any foreseeable machine.

Ryan Babbush of Google Quantum AI and colleagues — including Craig Gidney, Hartmut Neven, Ethereum researcher Justin Drake and Stanford cryptographer Dan Boneh — have re-evaluated that estimate using a new hacking algorithm and recent advances in quantum error correction. For security reasons they withhold the algorithm’s details, instead supplying a zero-knowledge proof of its efficacy (a cryptographer has since reconstructed a full version from the published hints, arXiv:2606.02235). Their conclusion: a superconducting quantum computer with about 500,000 physical qubits and roughly 80 million gates could break elliptic-curve cryptography in under ten minutes — a twenty-fold reduction in qubit count from prior estimates, and a runtime short enough to threaten cryptocurrency transactions during the brief window in which a public key is exposed. A separate estimate by the company Oratomic for slower but lower-error reconfigurable neutral-atom qubits comes in at about 26,000 physical qubits, at the cost of a runtime of several days (arXiv:2603.28627).

Quantum computers today have passed 1,000 qubits and their error rates keep falling, so “Q-Day” depends on hardware as much as on algorithms; Scott Aaronson (UT Austin) calls the results “reasonable” and says they appear to shorten the timeline. The authors urge migration to post-quantum cryptography “without delay”, and Stephanie Simmons (Simon Fraser University) adds a sobering note: the publicly known state of the art “is unlikely to be the actual state of the art.” Published in PRX Quantum 7, 031001 on 21 August 2026; featured as a Physics Focus story.

「量子ハッキング」というと大きな整数の素因数分解が思い浮かぶが、今日運用されている公開鍵暗号の約9割は、実際には楕円曲線の離散対数問題——ウェブセキュリティ、ソフトウェア認証、電子パスポート、そしてビットコインやイーサリアムの取引署名を支える数学——に依拠している。古典コンピュータでこれを破るには10億年以上かかる。ショア型の量子アルゴリズムなら原理的には可能だが、従来の資源見積もりでは数百万個の物理量子ビットが必要とされ、予見可能などんな装置の能力も優に超えていた。

Google Quantum AIのRyan Babbushと共同研究者——Craig Gidney、Hartmut Neven、イーサリアム研究者のJustin Drake、スタンフォード大学の暗号研究者Dan Boneh を含む——は、新しい攻撃アルゴリズムと量子誤り訂正の最近の進展を使ってこの見積もりを再評価した。安全上の理由からアルゴリズムの詳細は伏せ、代わりにその有効性のゼロ知識証明を提示している（その後、ある暗号研究者が公開されたヒントから完全版を再構成した。arXiv:2606.02235）。結論はこうだ。約50万個の物理量子ビットと約8,000万ゲートを持つ超伝導量子コンピュータなら、楕円曲線暗号を10分未満で破れる——量子ビット数は従来推定の20分の1で、公開鍵がさらされる短い時間窓の間に暗号通貨の取引を脅かしうる実行時間である。Oratomic社による別の試算では、遅いが誤りの少ない再構成可能な中性原子量子ビットなら約2.6万物理量子ビットで済むが、実行に数日を要する（arXiv:2603.28627）。

今日の量子コンピュータは1,000量子ビットを超え、誤り率も下がり続けているため、「Qデー」の到来はアルゴリズムと同じくらいハードウェアに左右される。Scott Aaronson（テキサス大学オースティン校）はこの結果を「妥当」と評し、時間軸を短縮するように見えると述べる。著者らは耐量子暗号への「遅滞なき」移行を促し、Stephanie Simmons（サイモンフレーザー大学）は「公に知られている最先端が実際の最先端である可能性は低い」と釘を刺す。PRX Quantum 7, 031001に2026年8月21日掲載、Physics誌のFocus記事で紹介。

For 21 years NASA’s Neil Gehrels Swift Observatory has been the workhorse of time-domain astronomy: when its Burst Alert Telescope catches a gamma-ray burst or other sudden outburst, the spacecraft slews within minutes and alerts observatories worldwide, a capability central to the study of gamma-ray bursts, tidal disruption events, magnetar flares and the electromagnetic counterparts of gravitational-wave sources. Swift sits in low Earth orbit and has no propulsion of its own, so atmospheric drag slowly pulls it down — and the Sun’s recent high activity has heated and expanded the upper atmosphere, accelerating the decay far beyond what was planned.

In September 2025 NASA contracted Katalyst Space to attempt something never done before for a science satellite: fly a servicing spacecraft, LINK, to Swift, capture it and boost it to a higher orbit, all within a year. LINK launched in July 2026 on a Northrop Grumman Pegasus rocket, but developed attitude-control problems, and on 19 August NASA and Katalyst announced that the capture and reboost would not be attempted; LINK will still perform rendezvous and proximity operations near Swift to test in-space servicing technologies. Meanwhile Swift had been placed in a low-drag configuration, with the Ultraviolet/Optical Telescope and X-ray Telescope switched off in February and the Burst Alert Telescope idled in April to save power and reorient the solar panels.

With the rescue off the table, NASA switched the UVOT and XRT back on on 26 August and expects to return the Burst Alert Telescope to data collection within a few weeks, collecting as much science as possible. The critical threshold is an altitude of about 300 km (185 miles): below it, operating the telescope becomes difficult and the orbit decays faster still. Earlier estimates had Swift staying above that line until October; the team now expects to reach it within one to two months. Part of Swift’s rapid-response role can be taken up by newer missions such as the Einstein Probe and SVOM, but its loss will be felt across multi-messenger astronomy.

NASAのニール・ゲーレルス・スウィフト天文台は21年にわたり時間領域天文学の主力機であり続けてきた。搭載のバースト警報望遠鏡がガンマ線バーストなどの突発現象を捉えると、機体は数分以内に向きを変え、世界中の天文台に警報を送る。この能力はガンマ線バースト、潮汐破壊現象、マグネターのフレア、重力波源の電磁対応天体の研究の中核をなす。スウィフトは低軌道にあり自前の推進系を持たないため、大気抵抗で徐々に高度が下がる——そして最近の太陽活動の活発化が上層大気を加熱・膨張させ、軌道の減衰は計画をはるかに超えて加速した。

2025年9月、NASAはKatalyst Space社と契約し、科学衛星に対しては前例のない試みに乗り出した。サービシング宇宙機LINKをスウィフトまで飛ばして捕獲し、より高い軌道へ押し上げる——それを1年以内に、である。LINKは2026年7月にノースロップ・グラマンのペガサス・ロケットで打ち上げられたが、姿勢制御に問題が生じ、8月19日にNASAとKatalystは捕獲と軌道上昇を断念すると発表した。LINKはそれでもスウィフト近傍でランデブー・近接運用を行い、軌道上サービシング技術を試験する。その間スウィフトは低抵抗姿勢に置かれ、2月に紫外線／可視光望遠鏡（UVOT）とX線望遠鏡（XRT）を停止、4月には電力節約と太陽電池パネルの向き変更のためバースト警報望遠鏡（BAT）も休止していた。

救出計画がなくなったことで、NASAは8月26日にUVOTとXRTを再起動し、BATも数週間以内にデータ収集へ復帰させて、可能な限り科学成果を集める方針だ。決定的なしきい値は高度約300 kmで、これを下回ると望遠鏡の運用が難しくなり、軌道はさらに速く減衰する。以前の見積もりでは10月までこの線の上にとどまるはずだったが、チームは今、1〜2カ月以内に到達すると見込んでいる。即応観測の役割の一部はアインシュタイン・プローブやSVOMなど新しいミッションが担えるが、その喪失はマルチメッセンジャー天文学全体に影響を及ぼすだろう。

The 1998 discovery of cosmic acceleration rests on Type Ia supernovae (SNe Ia) being standardizable candles — on the assumption that, once corrected for light-curve shape and colour, their intrinsic brightness does not drift with cosmic time. In late 2025 a Yonsei University team reported that this assumption fails: standardized SN Ia magnitude correlates with the stellar-population age of the progenitor, and because host ages evolve systematically with redshift, an uncorrected age bias would mimic exactly the dimming that acceleration was inferred from. After applying their age correction, the supernova sample became consistent with a non-accelerating, rapidly evolving dark-energy (w₀w_aCDM) universe — and, strikingly, with the independent, supernova-free constraints DESI derives from baryon acoustic oscillations (BAO).

In June 2026 an international group led by the University of Southampton (including two Nobel laureates) published a rebuttal in MNRAS, arguing that the Yonsei analysis omitted the standard host-galaxy stellar-mass correction, and that once it is applied no residual age dependence survives; they also argued that progenitor ages evolve with redshift far less steeply than host-galaxy ages do.

The Yonsei team has now answered that rebuttal in MNRAS. Their central technical point is that the Southampton host-age–Hubble-residual slope is severely underestimated because their combined SN sample spans an unusually wide redshift range (0.04 < z < 0.42), over which the mean host age itself evolves by roughly 3 Gyr; supernovae with very different host ages are therefore assigned similar Hubble residuals before regression, artificially flattening the inferred age–residual relation. They further argue that the rebuttal emphasised the reduced age evolution while overlooking the accompanying increase in the age-bias slope — when both effects are treated consistently, the resulting correction, and hence the cosmological conclusion, is close to that of their original study. The dispute is not settled, and neither paper is a proof; what has changed is that the question of whether cosmic acceleration is an artefact of supernova standardization is once again live. Larger, homogeneous samples from the Vera C. Rubin Observatory are widely expected to provide the next test.

1998年の宇宙加速膨張の発見は、Ia型超新星が標準光源化できること——光度曲線の形と色で補正すれば、その固有の明るさは宇宙時間とともに系統的にずれない——という前提に立っている。2025年末、延世大学のチームはこの前提が破れていると報告した。標準化後のIa型超新星の等級は前駆天体（progenitor）の恒星種族年齢と相関し、母銀河の年齢は赤方偏移とともに系統的に進化するため、未補正の年齢バイアスは「遠方の超新星が暗い」という、まさに加速膨張の根拠となった効果を模倣してしまう、というのだ。年齢補正を施すと、超新星データは減速期に入った、急速に進化する暗黒エネルギー（w₀w_aCDM）の宇宙と整合し、しかも超新星を使わない独立プローブであるDESIのバリオン音響振動（BAO）に基づく制限とよく一致した。

2026年6月、サウサンプトン大学主導の国際チーム（ノーベル賞受賞者2名を含む）がMNRASに反論を発表。延世大の解析は母銀河の恒星質量補正という標準手続きを省いており、これを適用すれば年齢依存性は残らないと主張した。加えて、前駆天体の年齢は母銀河の年齢ほど急には赤方偏移進化しないとも論じた。

今回、延世大チームがこの反論にMNRAS誌上で再反論した。技術的な核心は、サウサンプトン側が導いた「母銀河年齢とハッブル残差の傾き」が大幅に過小評価されているという指摘である。彼らの統合サンプルは0.04 < z < 0.42という異例に広い赤方偏移範囲にまたがり、その間に母銀河の平均年齢自体が約30億年も進化する。そのため、母銀河年齢が大きく異なる超新星に回帰前からほぼ同じハッブル残差が割り当てられ、年齢と残差の関係が人為的に平坦化されてしまうという。さらに、反論は「年齢進化が小さくなること」だけを強調し、それに伴って年齢バイアスの傾きが大きくなることを見落としている——両者を整合的に扱えば、補正量も宇宙論的結論も当初の研究とほとんど変わらない、というのが延世大側の主張だ。決着はついておらず、どちらの論文も証明ではない。変わったのは、「宇宙加速膨張は超新星の標準光源化に伴うアーティファクトではないか」という問いが再び生きた問題になった、という点である。ヴェラ・ルービン天文台による大規模で均質なサンプルが次の検証の場になると期待されている。

In 2023, pulsar timing arrays (PTAs) reported a nanohertz stochastic gravitational-wave background — a faint, all-sky “hum” detected by watching millisecond pulsars for tiny, correlated timing deviations. The conventional explanation is a cosmic population of inspiralling supermassive black-hole binaries. But that explanation inherits an unsolved problem: how the first supermassive black holes grew so large so early, a puzzle sharpened by JWST’s over-massive early black holes.

Sohan Ghodla and Cosmin Ilie (Colgate University) connect the two. They follow the cosmological evolution of black holes grown from two candidate classes of early, heavy seed: direct-collapse black holes, and the remnants of supermassive Dark Stars — hypothetical primordial stars whose luminosity is powered by dark-matter (WIMP) annihilation heating rather than nuclear fusion, which stay cool and extended while accreting and can reach ~10⁶ solar masses before collapsing. Modelling the host halos, merger rates and resulting strain spectrum, they find that the Dark Star channel can reach and even dominate the measured PTA background, whereas the much rarer direct-collapse population yields a substantially weaker signal.

The more useful consequence runs the other way: because overproducing seeds would overproduce the hum, the PTA measurement becomes an upper limit on the abundance of supermassive black-hole seeds formed at redshift z > 10. In their models, seed number densities in the 10⁻²–10⁻¹ Mpc⁻³ range would already overshoot the observed background, with the exact threshold depending on the mass of the dark-matter halos in which the seeds formed. The framework also confirms that binaries with total mass above 10⁹ solar masses generate the overwhelming majority of the PTA signal. Published as a Letter in Physical Review D on 17 August 2026; testing the picture will require both improved PTA sensitivity and better censuses of early black holes.

2023年、パルサータイミングアレイ（PTA）はナノヘルツ帯の確率的重力波背景を報告した。ミリ秒パルサーの到来時刻のごくわずかな相関的ずれを長期監視することで検出された、全天に広がる微かな「ハム音」である。標準的な解釈は、宇宙全体に分布する超大質量ブラックホール連星が渦を巻きながら合体していく過程からの重ね合わせだ。しかしこの解釈は未解決問題を引き継いでいる——最初期の超大質量ブラックホールは、なぜあれほど早く、あれほど大きく育てたのか。JWSTが見つけた「重すぎる」初期ブラックホールがこの謎をさらに尖鋭化させている。

Sohan GhodlaとCosmin Ilie（コルゲート大学）は、この2つを結びつけた。初期の重い「種（seed）」の候補となる2つの経路——直接崩壊ブラックホールと、超大質量ダークスターの残骸——から成長したブラックホールの宇宙論的進化を追跡したのである。ダークスターは、核融合ではなく暗黒物質（WIMP）の対消滅加熱をエネルギー源とする仮説上の原始星で、低温かつ巨大に膨らんだまま周囲のガスを降着し続け、崩壊前に太陽質量の約100万倍に達しうる。母ハロー、合体率、そして生じるひずみスペクトルをモデル化した結果、ダークスター経路は観測されたPTA背景に到達しうるどころか、それを支配しうる一方、はるかに希少な直接崩壊由来の集団では信号がかなり弱くなることがわかった。

より有用なのは、論理を逆向きに使えることだ。種を作りすぎればハム音も作りすぎることになるので、PTAの測定値は赤方偏移z > 10で形成された超大質量ブラックホールの種の存在量に対する上限に読み替えられる。彼らのモデルでは、種の数密度が10⁻²〜10⁻¹ Mpc⁻³の領域に入ると観測背景を超過しはじめる。正確なしきい値は、種が形成された暗黒物質ハローの質量に依存する。また、PTA信号の圧倒的大部分は総質量が太陽質量の10億倍を超える連星から生じることも確認された。Physical Review DにLetterとして2026年8月17日掲載。この描像の検証には、PTAの感度向上と初期ブラックホール集団のより精密な統計の両方が必要になる。

Scaling quantum computers beyond a single chip requires distributed entanglement between physically separated modules. In practice that has meant active schemes: repeated measurement, heralding and feedback, all of which add control overhead and latency. An alternative was proposed more than twenty years ago — engineer the qubits’ environment so that dissipation itself drives them into an entangled steady state — but it had never been realized for remote qubits.

A team at the Institute of Science and Technology Austria (ISTA) has now done it. A Josephson parametric converter generates microwave photons in a two-mode squeezed state; its two correlated outputs travel roughly 50 cm of coaxial line to two separate transmon qubits. That correlated field acts as a non-local reservoir — a “quantum bath” — whose dissipation continuously pushes the pair toward an entangled steady state close to a Bell state, with no measurement and no feedback. The state was verified by quantum-state tomography, reconstructing the two-qubit density matrix from many measurement bases.

The team reports that the entanglement is preserved about as well as with conventional continuous and discrete active schemes, while the measured concurrence remains modest, reaching no more than roughly 10% — limited by imperfect waveguide couplings, line losses and an unexpectedly large mismatch between the two qubits’ decay rates, not by the principle. The authors argue the approach should scale well precisely because the squeezing is generated over a bandwidth broader than the qubit linewidth, which suits multi-mode, longer-distance and higher-rate networks. Published in Physical Review X (ISTA press release 14 July 2026; recirculated by ScienceDaily on 31 August 2026); the ISTA group is separately pursuing microwave-to-optical links for connecting distant processors over fibre.

量子コンピュータを1チップの外へ広げるには、物理的に離れたモジュール間の分散もつれ（distributed entanglement）が要る。従来これは能動的な手法を意味してきた——繰り返し測定し、成功を告知（ヘラルド）し、フィードバックをかける。いずれも制御のオーバーヘッドと遅延を増やす。20年以上前に別の道が提案されていた。量子ビットの環境そのものを設計し、散逸によって系を勝手にもつれた定常状態へ引き込む、という発想である。しかし離れた量子ビット間でこれが実現されたことはなかった。

オーストリア科学技術研究所（ISTA）のチームがこれを実証した。ジョセフソン・パラメトリック変換器で2モードスクイーズド状態のマイクロ波光子を生成し、相関を持つ2つの出力を約50cmの同軸線で2つの別々のトランズモン量子ビットへ送る。この相関場が非局所的なリザーバー——「量子浴」——として働き、その散逸が量子ビット対をベル状態に近いもつれ定常状態へ連続的に押し込む。測定もフィードバックも要らない。生成された状態は量子状態トモグラフィ（多数の測定基底から2量子ビット密度行列を再構成する手法）で確認された。

もつれの保持性能は、従来の連続型・離散型の能動的手法とほぼ同等だという。一方で測定されたコンカレンス（もつれの度合いの指標）は控えめで、最大でも約10%にとどまった。これは原理的な限界ではなく、導波路結合の不完全さ、伝送路の損失、そして2つの量子ビットの緩和率に予想外の大きな差があったことによる。著者らは、スクイーズドが量子ビットの線幅より広い帯域にわたって生成される点こそがスケーリングに有利であり、多モード・長距離・高速なネットワークに向くと論じている。Physical Review Xに掲載（ISTAの発表は2026年7月14日、2026年8月31日にScienceDailyで再報道）。ISTAのFinkグループは並行して、遠隔プロセッサを光ファイバで結ぶためのマイクロ波—光変換にも取り組んでいる。