プラスに帯電し、電界によってほぼ静止している1つのストロンチウム原子を撮影した写真。よく見ると、黒い部分の中心にうっすらと青い光が見える。(PHOTOGRAPH BY DAVID NADLINGER, UNIVERSITY OF OXFORD)
[画像をタップでギャラリー表示]

 すばらしい写真というものは、ときにデジタル一眼レフカメラと小さな原子、そして好奇心旺盛な博士論文の提出候補者という組み合わせで撮影されるものだ。(参考記事:「単一原子の影の撮影に初めて成功」

 英オックスフォード大学で、量子コンピューターに使う原子を閉じこめる研究をしていたデビッド・ナドリンガー氏は2017年8月7日、一般的なデジタル一眼レフカメラを使ってこの写真を撮影した。黒い背景の前で青紫色のライトに照らされているのは、プラスに帯電したストロンチウム原子だ。両側には2つの金属電極があり、間にできる電界によって、原子はほぼ静止している。この装置はイオントラップと呼ばれる。小さな2つの針の先端の間の距離は、2ミリにも満たない。(参考記事:「マイ実体顕微鏡購入のすすめ」

 この写真につけられたタイトルは「イオントラップ内の1つの原子」。これが、英国の工学・物理科学研究会議(EPSRC)による科学写真コンテストで表彰された。(参考記事:「1つの原子、最新科学画像2011」

中央部を拡大したもの。(PHOTOGRAPH BY DAVID NADLINGER, UNIVERSITY OF OXFORD)
[画像をタップでギャラリー表示]

 原子はあまりに小さいため、肉眼で見ることはできない。

 EPSRCのプレスリリースで、ナドリンガー氏は「1個の原子を目に見えるかたちで表現することは、微小な量子の世界と私たちの巨大な現実を直接的、直感的に結ぶことができるすばらしいアイデアだと思いました」と述べている。「ある静かな日曜日の午後、カメラと三脚を持って研究室に向かいました。そして、小さな薄い青色の点が映ったこの写真を撮ることができたのです」(参考記事:「史上最薄の「電球」が誕生、厚みは原子1個分」

 ナドリンガー氏は、イオントラップの超高真空室の窓をのぞきこむようにして写真を撮影した。使用したのは、50mmレンズと接写用のエクステンションチューブ、そしてカラーフィルターをつけた2つのフラッシュ装置だ。エクステンションチューブは一般に、レンズの焦点距離を長くしてクローズアップ写真を撮るために使われる。

次ページ:放たれたレーザー光を長時間露光で