现代物理学には、宇宙の全エネルギーの约95%を占めるダークマター?ダークエネルギーの正体が分からないなど、大きな谜が残されています。この谜を解くために、既存の物理学（标準模型）を超える新物理の探索が世界中で进められています。
石山泰樹 理学研究科博士課程学生、小野滉貴 同准教授、高野哲至 白眉センター／理学研究科特定准教授、高橋義朗 理学研究科教授らの研究グループは、中性イッテルビウム原子の内殻電子が励起される遷移に注目しました。この遷移は、超軽量ダークマターや局所ローレンツ不変性の破れなどの新物理現象に高い感度を持つことが理論的に予想されています。研究グループは、イッテルビウム原子を光格子と呼ばれる光のかごで捕捉し、高度に安定化されたレーザー光を照射することで、約2桁の精度改善を実現しました。さらに、この遷移を用いた新物理探索の第一歩として、同位体シフトを測定し、電子と中性子の間の新しい力に関する解析を行いました。本研究は、既存の物理学では説明できない未知の現象の高精度探索への道を切り開く重要な成果です。
本研究成果は、2026年3月20日に、国際学術誌「Nature Photonics」にオンライン掲載されました。
研究者のコメント
「既存の物理学に挑戦する『新物理』の探索は、现代科学の最前线です。本研究では、理论的に高い感度が予见されながらも精密测定が実现されていなかった内殻迁移に着目し、そのボトルネックを数年越しの実験によって打破しました。今回の成果が、将来の物理学のさらなる発展に繋がることを期待しています。」（石山泰树）
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【书誌情报】
Taiki Ishiyama, Koki Ono, Hokuto Kawase, Tetsushi Takano, Reiji Asano, Ayaki Sunaga, Yasuhiro Yamamoto, Minoru Tanaka, Yoshiro Takahashi (2026). Orders-of-magnitude improvement in precision spectroscopy of an inner-shell orbital clock transition in neutral ytterbium. Nature Photonics, 20, 504-511.
