光のトロイダルパルスの観測

横電磁波は、情報やエネルギーの重要な担体である。1966年、HellwarthとNouchiは、トロイダルトポロジーを持つ根本的に異なる非横型電磁パルスを理論的に特定した。こうしたパルスは、物質における局所的なトロイダル双極子励起の伝搬版であり、独特な電磁波特性を示すが、これまで実験的に実現されも観測されもしていない。今回我々は、調整されたナノ構造メタ表面を用いることによって、光学領域とテラヘルツ領域においてそうしたトロイダル光パルスを生成したことを報告する。今回の成果は、トロイダル光パルスを用いるエネルギー伝達や情報転送、トロイダル光パルスの時間空間結合、さらには光の基礎科学や応用への関心が高まっているアナポール、局所的時間空間結合励起、スキルミオン、トロイダルキュービットが関与するトロイダル光パルスの光物質相互作用の実験的研究への道を開く。