シリコン空孔中心の電子スピン量子ビットに対して反復的な量子フィードバック制御を行い、それにより生じる量子情報の「流れ」を活用することで、熱力学的エントロピーを減少させる「マクスウェルのデーモン」を実験的に実現した。量子情報流を含む熱力学の基本法則の実験的な検証に成功し、フィードバック制御の因果構造が熱力学に与える影響を解明した。本研究は、熱力学的に高効率な量子制御の実現や、複雑な因果構造を持つフィードバックを用いた量子熱機関の設計につながることが期待される。東京大学 大学院工学系研究科 物理工学専攻の矢田 季寛 大学院生、沙川 貴大 教授、同大学 素...

これまで不可能だった、高速流体のリアルタイムな計測と制御に成功。感度の高い観測点の最適な組み合わせを選択して計測する手法「疎点解析粒子画像流速計測法（スパースプロセッシングPIV）」とプラズマアクチュエーターを利用したシステムを構築。2000ヘルツで高速な空気の流れをリアルタイム画像計測して行った流体制御の成功は世界初。本技術を利用して、流体力学に限らずさまざまな分野でのリアルタイム観測とフィードバック制御への応用に期待。空気や水など流体の速度場（速度分布）の計測は、現象の理解やその制御のために重要です。特に流体の中でリアルタイムに何が生じ...

北極域は、世界で最も温暖化が速く進行している地域です。数値気候モデルは北極の温暖化を観測よりも過小評価する系統誤差が知られていますが、その原因は未解明でした。世界各国で開発されている３０の気候モデルの解析により、雲粒と氷晶の割合が放射特性に影響することで北極温暖化の度合いを左右する、新しいフィードバック機構を解明しました。中緯度の気象現象にも密接に関わる北極気候を雲の素過程からひもといたことで、温暖化予測の高精度化に加え、異常気象の将来変化の理解にも貢献することが期待されます。全球平均の温暖化のペースと比較して、北極域は３〜４倍の速さで温暖化が進行し...