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サイエンス

研究者が量子もつれを高速で生成することに成功、「量子インターネット」の実現が近づく

by Taras Mykytyuk

量子暗号化技術をもとに発展してきた「量子ネットワーク」は、「情報の盗聴が完全に不可能である」という利点を持っていますが、実現には多くの壁が立ちはだかっています。そんな中、研究者が「量子もつれ」のリンクを高速で作り出すことに成功し、「量子ネットワークの実現に大きく近づいた」と報じられています。

Deterministic delivery of remote entanglement on a quantum network | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0200-5

Delft scientists make first ‘on demand’ entanglement link
https://www.tudelft.nl/en/2018/tu-delft/delft-scientists-make-first-on-demand-entanglement-link/

オランダのデルフト工科大学と共同で量子技術関連の研究を行う企業「QuTech」のロナルド・ハンソン氏が率いる研究チームは、量子ネットワークの構築に重要な役割を果たす「量子もつれ」のリンクを、2地点の量子間で途切れることなく生成することに成功しました。量子もつれのリンクとは、2地点間の量子がまるで2つで1つの量子であるかのように振る舞い、片方の量子の情報がもう片方の量子へ瞬時に伝達されることを指しています。

ハンソン氏らの研究チームは2015年、1.3kmも離れた2地点間で量子もつれのリンクを生み出すことに成功しており、世界的なニュースになりました。ところが、2015年の時点では1時間に1回、それも1回につき1秒間しか量子ネットワークは接続できず、2つのノード間のみの接続しかできませんでした。量子もつれのリンクは長時間維持することが困難であり、量子ネットワークは量子もつれのリンクが解消される前に再度、量子もつれのリンクを形成しなければ運用できません。これらの問題から、実用的な量子ネットワークが構築されることがなかったそうです。

そこで、ハンソン氏らは新たな量子もつれの方法を考案し、2mの距離にある2つの量子について、1秒間に40回もの量子もつれのリンクを発生させることに成功しました。新たな方法によって従来より数千倍も高速で量子もつれのリンクを形成できるようになり、外部から量子もつれのリンクを保護する方法と組み合わせることによって量子ネットワークの構築が可能になる見込みだとのこと。今回の実験をハンソン氏と共同で行った論文の共同著者でもあるピーター・ハンフリース氏は、「実験はすでに実用化へのハードルを越えています」と語り、実用的な量子ネットワークの構築までそう長くはかからないだろうとしています。


ハンソン氏は「2020年には、オランダの4つの都市を量子ネットワークでつなぎたいと考えています。これは世界で最初の『量子インターネット』ということになるでしょう」と述べました。

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in サイエンス, Posted by log1h_ik