光の角運動量を「スピン」と「軌道」に分けるのは、根本的に不可能かもしれない

Orbital Angular Momentum of Light

光の角運動量を「スピン」と「軌道」に分けるのは、根本的に不可能かもしれない

光の軌道角運動量(OAM)は、偏光とは無関係にビームの空間分布に依存する角運動量で、螺旋状の波面と中心の光渦によって特徴づけられる。位相板や空間光変調器、メタサーフェスなどで任意の整数値のOAMを生成できる一方、光子のような質量ゼロの粒子では全角運動量をスピンと軌道に分解する定義が長年議論されており、質量ゼロ極限の位相的特異点がその分解を根本的に妨げている可能性がある。

質量ゼロの極限は位相的な特異点によって妨げられており、この障害は光の角運動量の分解を根本的に不可能にしているように見える。
  1. jdc-pub

    > OAMの研究により、光波は光ファイバーを通じてこれまでにない量のデータを運べる可能性が示唆されている。予備試験によれば、光のビームを8つの異なる円偏光に分割して伝送されるデータストリームは、毎秒最大2.5テラビット(DVD 66枚または320ギガバイト相当)のデータを転送できる能力を示した。[40]

    > [40] https://www.bbc.co.uk/news/science-environment-18551284

    楽しいね!

  2. Kiboneu

    いやあ、「An Evolved Circuit, Intrinsic in Silicon, Entwined with Physics」(1997年)からここまでよく進歩したものだ。

    https://gwern.net/doc/ai/1997-thompson.pdf

  3. u1hcw9nx

    こちらも参照:

    光のスピン角運動量(SAM)。

    https://en.wikipedia.org/wiki/Spin_angular_momentum_of_light

    光の角運動量(素敵な動画付き)

    https://en.wikipedia.org/wiki/Angular_momentum_of_light

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2026-10-17