「光のごちゃ混ぜ」を一瞬で仕分ける？爪サイズのチップがカメラの常識を変えるかも

スマホやカメラ、顕微鏡など、私たちの身の回りは「光」を扱う機械だらけですが、その多くは“きれいにそろった光”を前提に作られています。でも実際の世界の光は、太陽光のように、いろんな向き・色・位相がごちゃっと混ざった「部分的にまとまっている光（部分コヒーレント光）」がほとんど。ここをうまく使いこなせていない、という問題がありました。

スタンフォード大学などの研究チームが開発したのは、爪くらいの大きさの小さなチップ。この1枚を通すだけで、バラバラに混ざった光の情報を高速にほどき、整理してしまうという新しい光学デバイスです。従来は大きな装置や複雑なレンズが必要だった処理を、超小型でこなせる可能性があります。

仕組みは、ナノスケール（1ミリの100万分の1レベル）の構造を持つ「メタサーフェス」と呼ばれる特殊な薄膜を利用したもの。光がチップ表面の細かいパターンを通ることで、空間的・時間的にどう混ざっているかを“指紋”のように読み解きます。これにより、医療用の高性能顕微鏡や、霧や煙の中でもクリアに見えるカメラ、次世代の光通信など、さまざまな応用が期待されています。

研究者は「これまで欠点のように扱われてきた“ごちゃ混ぜの光”を、逆に積極的に利用できる時代が来るかもしれない」とコメント。ノイズだと思っていたものが、じつは宝の山だった…という逆転発想ですね。

もしスマホカメラにこのチップが入ったら、夜景や逆光の写真はどれくらい変わると思いますか？