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テレポーテーション

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1: 2017/09/22(金) 20:18:09.93 ID:CAP_USER9
離れた物質の間を情報が瞬間移動する「量子テレポーテーション」と呼ばれる現象を利用して、現代のスーパーコンピューターをはるかにしのぐ新型の量子コンピューターの基本原理の開発に成功したと東京大学の研究チームが発表しました。
量子コンピューターをめぐっては、NASAやグーグルが別の原理で作られたカナダのベンチャー企業の実用化モデルを購入し研究を進めていますが、研究チームは今回の基本原理を使えばこれを大きく上回る性能の究極の量子コンピューターを生み出せるとしています。

現代のスーパーコンピューターをはるかに上回る新型の量子コンピューターの基本原理の開発に成功したのは、東京大学の古澤明教授の研究チームです。

研究チームは、2つの離れた物質の間で情報が光の速度で瞬間移動する「量子テレポーテーション」と呼ばれる現象に注目しました。
この現象は量子と呼ばれる光の粒など極めて小さな世界で起きるもので、アインシュタインはこれを引き起こすものを「奇妙な遠隔作用」と呼んでいました。

例えば光の粒を人工的に2つに分けて離れた位置に置き、一方に2、もう一方に+2という情報を与えます。
続いてこの2つの光の粒を互いに「量子もつれ」、アインシュタインがいう「奇妙な遠隔作用」が働く状態にすると情報が光の速度で瞬間移動し、光の粒が4という情報を持つようになるのです。

情報の伝え方は現在、足し算、引き算、かけ算、割り算が可能で、今回、研究チームは、光の粒をループ状の回路の中で回しながら瞬時の計算を行える光の粒を100万個同時に作り出すことに成功したということで、超高速の量子コンピューターを作り出す基本原理を開発できたとしています。

今のところ光の粒1組を「量子もつれ」の状態にして計算を行うために縦4メートル横2メートルの装置が必要ですが、新たな基本原理を使えば、今の半分ほどの大きさの装置でほぼ無限に計算を繰り返せる究極の量子コンピューターを生み出せるようになるとしています。

続きはソースで

配信9月22日 18時31分
NHK NEWS WEB
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20170922/k10011152541000.html
ダウンロード (1)


引用元: 【研究】“究極の量子コンピューター” へ 基本原理開発に成功 東大研究チーム [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2015/03/31(火) 02:42:38.79 ID:???.net
掲載日:2015年3月31日
http://eetimes.jp/ee/articles/1503/31/news029.html

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|1m2サイズを26×4mmサイズに

 東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授の研究グループとNTT先端集積デバイス研究所は2015年3月31日、量子テレポーテーション装置の心臓部となる量子もつれ生成・検出部分を光チップで実現することに成功したと発表した。光学部品を不要とすることで、同様の回路をこれまでの1万分の1のサイズに縮小した。

 今回の研究成果は、量子テレポーテーションの手法を用いて量子コンピュータを実現できることを示した。
この成果は、英国の科学雑誌「Nature Photonics」(現地時間2015年3月30日)に、論文「Continuous-variable entanglement on a chip」として掲載された。

開発したチップ 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU998.jpg

|量子オペアンプである量子テレポーテーション

量子テレポーテーションのイメージ 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU999.jpg

 エネルギー消費が極めて小さい超高速コンピュータを実現する技術として量子コンピュータが注目されている。
これを実現するためには、大量の量子ロジックゲートを作り込む必要がある。その手法として、古澤氏らの研究グループは、光子に乗せた量子ビットの信号を転送する量子テレポーテーション技術に注目し、開発に取り組んできた。

 量子テレポーテーションとは、光子に載せた量子ビット*)の信号(光量子ビット)を、ある送信者から離れた場所にいる受信者へ転送する技術。これまでにない大容量通信を実現するとされる量子力学の原理を応用した「量子通信」を実現する上で最も重要な技術とされている。さらに、量子テレポーテーションを行う装置を組み合わせることで、超高速な処理性能を持つ「量子コンピュータ」も構築できるという。

*)0と1の重ね合わせで表示される情報単位。重ね合わせとは0と1が同時並行で存在するような一種の中間状態で、量子力学特有の状態。重ね合わせをうまく利用することで、高い処理性能の情報処理が実現できる

量子力学を応用した情報処理の可能性 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU000.jpg

|2013年に「完全な量子テレポーテーション」を実現 


 古澤氏らの研究グループは2013年に、量子(光子)の波動性に着目して完全な量子テレポーテーション*)の実験に成功しており、従来に比べて100倍以上の効率で量子テレポーテーションを行う方法を見いだしていた。

*)関連記事:完全な量子テレポーテーションに成功
http://eetimes.jp/ee/articles/1308/19/news028.html

 ただ、2013年当時の実験装置は、光学テーブルの床面積が4.2×1.5mと大きく、この装置には500点以上の
ミラーやレンズなどの光学部品を使って回路を構成するなど、実用化には程遠かった。

013年当時の量子テレポーテーション用実験装置の写真。4.2×1.5mの大きさがあり、ミラーやレンズなどの光学部品を配置しレーザー光の経路を作っている。使われているミラー、レンズの数は500枚以上におよび、調整に長い時間を要した 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU002.jpg
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU003.jpg

続きはソースで
<参照> 
日経プレスリリース - 東大、量子テレポーテーション心臓部の光チップ化に成功 
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=383336&lindID=5 

Continuous-variable entanglement on a chip : Nature Photonics : Nature Publishing Group 
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2015.42.html


引用元: 【量子力学/量子情報】量子テレポーテーションの心臓部をチップ化――量子コンピュータ実用化へ「画期的成果」

量子テレポーテーションの心臓部をチップ化――量子コンピュータ実用化へ「画期的成果」の続きを読む

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1: 2014/09/22(月) 13:57:19.09 ID:???.net
【9月22日 AFP】光子の量子状態を結晶体に転送する「量子テレポーテーション」実験で、過去最長記録となる25キロメートルの転送に成功したと、スイス・ジュネーブ大学の物理学者チームが21日、英科学誌「ネイチャー・フォトニクス」で発表した。

同大の光ファイバー上で行われた今回の実験では、同チームが2003年に達成した6キロの記録が更新された。
研究チームは声明で、今回の実験により「光子の量子状態は、結晶体への転送中に、この2つが直接的に接触していなくても維持され得る」ことが判明したと述べている。

量子テレポーテーションは、「量子もつれ」の関係にある1組の原子粒子が、距離を隔てていても一心同体の双子のような反応を示すとの理論に基づいている。

量子粒子は原理的には、現在のコンピューターの2進コードよりもはるかに大量のデータを運ぶのに使えるかもしれない上、情報の解読も不可能であるため、暗号研究者らの大きな関心の的となってきた。

「もつれ」関係にある2粒子の片方に触れるだけで、メッセージは完全に消去されることになる。
そのため、光にコード化された量子データを実際の通信において情報を壊さずに保存・処理する方法を見つけることが、大きな課題となっている。

この課題を探究している研究チームは「量子もつれ」状態にある光子2個の一方を長さ25キロの光ファイバーの中に進ませ、もう一方の光子を結晶体に送って光子の持つ情報を保存した。

そして3個目の光子を、ビリヤードのように光ファイバーの中にある最初の光子に向けて打ち出し、衝突させると、光子は両方とも消滅した。研究チームはこの衝突を測定し、3番目の光子が持っていた情報は破壊されず、もつれ状態にある2番目の光子を含む結晶体にたどり着いていることを発見した。

実用可能な量子テレポーテーションがはるかかなたの目標であることに変わりはないが、今回の成果は注目すべき実験的な進展だと研究チームは話している。(c)AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3026612

Quantum teleportation from a telecom-wavelength photon to a solid-state quantum memory
Nature Photonics (2014) doi:10.1038/nphoton.2014.215
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2014.215.html

引用元: 【物理】量子テレポーテーションの記録を更新、過去最長25kmの転送に成功 ジュネーブ大

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