東京工業大学大学院理工学研究科博士研究員の鎌田大氏と同教授の藤澤利正氏，NTT物性科学基礎研究所上席特別研究員の村木康二氏らの共同研究グループは，半導体ナノ構造中において，朝永-ラッティンジャー流体の励起素過程の観測に世界で初めて成功した。

通常の伝導体では素電荷eの電子の運動が重要だが，一次元伝導体では有効電荷e*をもつ電子集団の運動が支配的であり，その電子集団を朝永-ラッティンジャー流体という。これまで様々な一次元伝導体（カーボンナノチューブや量子細線など）でその存在が確認されているが，電子またはプラズモンが朝永-ラッティンジャー流体に変化する素過程は今まで観測されておらず，その基本的性質を正しく調べることはできなかった。

研究グループは，化合物半導体GaAs/AlGaAs積層構造を用いて人工的な朝永-ラッティンジャー流体を形成した。半導体積層構造の表面に金属ゲート電極を作製し，強磁場中で形成される量子ホールエッジチャネルのうち，近接する量子ホールエッジチャネルの対が人工的な朝永-ラッティンジャー流体として振る舞うことを利用した。

片方の量子ホールエッジチャネルからプラズモン波束を入力すると，境界Lで朝永-ラッティンジャー流体が励起され，もう片方の量子ホールエッジチャネルおいて正の電荷量をもつ余剰のプラズモン波束が検出器に到達する様子が観測された。また，朝永-ラッティンジャー流体が境界Rに到達すると，朝永-ラッティンジャー流体は消滅し，負の電荷量をもつ余剰のプラズモン波束が検出器に到達する様子が観測された。このように，プラズモンの時間分解測定により，朝永-ラッティンジャー流体の励起素過程の観測に成功した。

今回の観測結果は，2つの一次元プラズモン回路を近接することにより，両者の間での信号伝達が可能になったことを意味する。それにより，複数のプラズモン回路を集積化して機能的な回路を構成することが可能となった。さらに，出力波束の大きさや波形，出射のタイミングは，回路間の結合を制御することにより可変であり，出射信号に機能性を持たせることが可能となった。

同様の一次元プラズモン回路は，半導体やグラフェンなど様々な材料でも実現することができ，一次元プラズモン回路を用いた共振回路や遅延制御器などを，この成果によって得られた集積化技術によって組み合わせることにより，ギガヘルツからテラヘルツ領域で動作するプラズモン集積回路に応用することが可能。超高速情報処理デバイスや，ギガヘルツ～テラヘルツ帯のブロードバンド通信技術，テラヘルツ光のイメージング処理への応用が期待される。

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