ミシガン大学の研究者たちは、新しいタイプの白熱電球を開発しました。フィラメント自体の精密設計により、この電球は楕円偏光（ねじれた光）を放射することができ、従来の方式の100倍の明るさを実現しています。この新しい設計は、基礎物理学への理解を深め、ロボットビジョンシステムなどの最先端技術への応用への道を開くものとなるでしょう。
研究者によると、ねじれた光は、100年前のエジソン電球（フィラメント電球）と同じ技術を用いて生成できるという。ねじれた光は空間を螺旋状に伝播する。「"キラリティ"」と呼ばれるこの特性は、物体が放射または反射する光の歪みに基づいて物体を識別することを可能にする。ねじれた光は、高度なイメージング技術やセンシング技術において重要であり、自動運転車やロボットが周囲の物体を識別するのに役立っている。
従来、ねじれた光は輝度が低いため、生成が困難でした。今回、研究者たちは古典的な概念である黒体放射を再考することでこの問題を解決しました。
物理学の基本法則によれば、すべての物体は絶対零度以上である限り光子を放出します。しかし、一部の物体は放出する光子と同数の光子を吸収します。この現象は黒体放射と呼ばれます。
黒体放射は通常、広いスペクトルの光を放射し、人間の目には白く見えます。しかし、ミクロスケールまたはナノスケールにおける放射体の形状によって、光の偏光、つまり振動の方向を変えることができます。研究者たちは、放射体が放射光の波長に匹敵するスケールでねじれると、黒体放射がカイラル放射となり、光子がねじれることを発見しました。
研究者らによると、これほど明るいねじれた光が実現したのは初めてだという。彼らは、ねじれた光技術を用いることで、ロボットや自動運転車にシャコのような視覚能力を持つセンサーが搭載され、異なる種類のねじれた光を識別できるようになると想定している。例えば、異なる物質から発せられる光の独特なねじれは、障害物や生物を識別するために利用できる。
このねじれた光は、より正確な医療診断や材料科学画像など、他の画像技術を改善する可能性もあり、通信システムの改善にも大きな意義があります。
