【プレスリリース】一つの量子的なシャッターにより、二つのスリットを同時に閉じることに成功 | 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/51420
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https://research-er.jp/img/article/20161019/20161019173016.png


概要

京都大学大学院工学研究科の岡本亮准教授、竹内繁樹教授らは、光子を用いた量子回路により、量子重ね合わせ状態をとりうる「シャッター」を実現することに成功しました。そして、光子を２重スリットに入射する実験において、特定の条件下では、重ね合わせ状態にある 1 つの量子シャッターで、２つのスリットを同時に遮断できることをはじめて実験的に示しました。これは、量子力学のもつ不思議な性質を、より本質的に浮かび上がらせるとともに、将来の量子コンピュータの実現にも寄与する成果です。

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【プレスリリース】光子と人工原子から成る安定な分子状態を発見 ～ 光と物質を操る量子技術に新たな可能性を拓く ～ | 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/51023
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ポイント
•超伝導人工原子に光子がまとわり付いた全く新しい安定な分子状態を発見
•40年以上論争が続いてきた原子物理の問題に明快な答えを提供
•より安全で省エネな通信や超高精度原子時計開発など、量子技術分野進展への貢献に期待


NICTは、日本電信電話株式会社(NTT、代表取締役社長: 鵜浦 博夫)、カタール環境エネルギー研究所(QEERI、常任理事: Dr. Marwan Khraisheh)と共同で、超伝導人工原子とマイクロ波光子の相互作用の強さを系統的に変え分光実験を行った結果、人工原子に光子がまとわり付いた分子のような新しい最低エネルギー状態(基底状態)が存在することを発見しました。

本研究により、原子(物質)と光の相互作用に新たな領域が存在することが明らかになりました。従来に比べて桁違いに広いエネルギー範囲で物質と光の相互作用を操る術を提供できるため、量子相転移の物理の解明や、シュレディンガー猫状態のような非古典光状態を使う量子技術への応用の道を拓き、量子通信、量子シミュレーション・計算、次世代超高精度原子時計の開発など、量子技術分野の研究に今後役立つと考えられます。

この成果は、「Nature Physics」 2016年10月11日号 (電子版: 日本時間10月11日(火)午前0時)に発表されます。

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6キロ先へ情報を瞬時転送に成功　高速インターネットへ前進 - 共同通信 47NEWS
http://this.kiji.is/150617715006424568
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　離れている場所に瞬時に情報を転送できる「量子テレポーテーション」を使って、光の粒が持つ情報を6キロ以上離れた場所に瞬時に転送させることに成功したと、カナダと中国の研究チームが19日付の科学誌電子版に同時に発表した。

　室内での成功例はあるが、環境が変化しやすい室外での転送は難しいとされてきた。

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マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160725_1/
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2016/20160725_1/fig1.jpg
マイクロ波単一光子の高効率検出を実現 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160725_1/digest/


現在のコンピュータで用いられる情報の最小単位“ビット”は、0と1の二値のみをとるのに対して、量子力学的に振る舞う量子ビットは、0と1の“量子力学的重ね合わせ状態”もとることができます。次世代のコンピュータとしてその実現が期待される「量子コンピュータ」は、量子ビットの持つこの特性を利用することによって、n個の量子ビットで2n個の状態を同時に準備し、超並列計算を可能とします．そのため、量子コンピュータは従来のコンピュータが苦手としてきた超並列計算を必要とする問題に威力を発揮し、現在最速のスーパーコンピュータが解くのに数千年かかる問題に対しても、数十秒で答えを出すことが可能だといわれています。

量子ビットにはいくつかの種類がありますが、中でも超伝導回路によって構成される超伝導量子ビットは、量子コンピュータの最有力な最小構成要素として注目されています。超伝導量子ビットの制御や状態の読み出しには、超伝導量子ビットの励起エネルギーに近いマイクロ波（周波数：数GHz～数十GHz、GHzは10億Hz）が用いられます。そのため、マイクロ波の“量子”である「マイクロ波単一光子」の高効率な検出や生成といった基盤技術は、量子コンピュータの早期実現等には欠くことができません。しかし、マイクロ波光子は、量子暗号通信分野などで用いられる近赤外光子と比較して、エネルギースケールが4～5桁小さいため、その検出は困難でした。

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