2013年08月15日

東京大学大学院工学系研究科「量子テレポーテーション」に成功

 東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授と武田俊太郎大学院生らは、量子ビットの情報を遠隔地に送る「量子テレポーテーション」技術を従来比100倍以上の高効率で実現した。絶対に安全な量子暗号通信や超高速な量子コンピューターの実用化が近づく。詳細は15日発行の英科学誌ネイチャーに掲載される。

 光子の量子ビットを、光の振幅や位相を転送する「光の波動の量子テレポーテーション装置」を使って遠隔地に送る。この装置は無条件で常に動作させられるうえ、従来手法の100倍以上となる61%の高効率で量子ビットの情報を劣化させることなく転送できる。

 従来手法は、転送後に量子ビットを測定して転送できたかどうかを判定する必要があり、量子ビットの転送効率も原理的に上げることは不可能だった。

 新方式は転送後の判定が不要な無条件動作が可能。今後、用いる光のエネルギーを高めることで、原理的に100%近くまで転送効率を高められるという。古澤教授は「従来の欠点を全て克服した完全な量子テレポーテーションを実現した」と話している。

 このテレポーテーション装置を1単位として、二つ、三つと多段階にシステムを拡張していけば、従来方式の1万―100万倍の高効率な転送が可能になるという。こうした多段階の装置の接続により、量子通信の長距離化や大規模な計算が可能な量子コンピューターなどを構築できる。(朝日新聞、2013.8.15)


 東京大の古澤明教授らの研究チームが、光の粒子に乗せた情報をほかの場所に転送する完全な「量子テレポーテーション」に世界で初めて成功したと発表した。

 論文が15日付の英科学誌ネイチャーに掲載される。計算能力が高いスーパーコンピューターをはるかにしのぐ、未来の「量子コンピューター」の基本技術になると期待される。

 量子テレポーテーションは、量子もつれと呼ばれる物理現象を利用して、二つの光子(光の粒子)の間で、量子の状態に関する情報を瞬時に転送する技術。1993年に理論的に提唱され、97年にオーストリアの研究者が実証した。しかし、この時の方法は転送効率が悪いうえ、受け取った情報をさらに転用することが原理的に不可能という欠点があり、実用化が進まなかった。

 光は粒子としての性質のほか、波としての性質を持つ。古澤教授らは、このうち効率がいい「波の性質」の転送技術を改良することで、従来の欠点を克服、これまでの100倍以上という61%の高い成功率を達成した。

 ◆量子もつれ=光子など二つの粒子が一体としてふるまう物理現象。送り手と受け手に光子を一つずつ配り、送り手が光子を操作すれば、その瞬間に受け手の光子も相互作用を受ける。SFに登場する大きな物体の瞬間移動とは異なる。(読売新聞、2013.8.15)
posted by リュウノスケ at 22:47| Comment(0) | TrackBack(0) | ニュース | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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