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2020年12月25日
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テーマ:ニュース(91869)
 より速く、より安全で、より大容量。NASAのジェット推進研究所やアメリカ・カリフォルニア工科大学をはじめとする研究グループは既存のネットワークを使用することにより、44キロ離れた地点へ量子ビットを転送することに成功したという。

 長距離量子テレポーテーションは、不可思議な量子のメカニズムを利用した量子インターネットの扉を開くかもしれない。

■量子ビットと量子ネットワーク

 既存のコンピューターはオンとオフ(すなわち1と0)で表される「ビット」によって膨大な計算を行っている。

 一方、量子粒子には「重ね合わせ」という状態があり、1か0かだけでなく、その両方の状態を表すことができる。これが「量子ビット」という情報単位で、昨今巷を賑わせている量子コンピューターもこれを利用している。

 この情報単位をやり取りする「量子ネットワーク」を実現するには、今私たちが日常的に使っているインターネットが動作しているのとまったく同じように、量子ビットを遠くまで送信できねばならない。しかし量子力学的な現象を利用したデータ送信は、普通のケーブルで信号を送信するよりもずっと複雑な作業になる。

■量子テレポーテーションの課題

 その基礎となるのが「量子テレポーテーション」だ。量子的にもつれた(量子もつれ)2つの粒子は互いに強く依存しており、片方の状態を観測すれば、もう片方の状態も直ちに確定されてしまう。この性質を利用すれば、理論上は遠く離れた場所に情報を瞬時に転送することができる。

 だが現実に量子テレポーテーションを行うには、いくつもの難題を克服せねばならない。

 たとえば「量子複製不可能定理」にしたがうなら、量子情報を正確にコピーすることはできない。したがって、量子テレポーテーションを利用した長距離通信は、それほど信頼できないものである可能性がある。

■長距離間の正確な情報転送に成功

 しかし『PRX Quantum』(12月4日付)に掲載された研究によれば、既存の技術を利用することで、44キロ離れた地点へ量子ビットを転送することに成功したという。

 特筆すべきは情報の90%が正確に転送されたことだ。これほどの長距離をこの正確さで転送できたのは史上初で、未来のコンピューターや通信の実現へ向けた大きな一歩であるとのことだ。

 それでも量子粒子はまだまだ扱いにくい代物で、正確なデータ通信を行うにはもっと精度を高める必要があるようだ。さて、量子インターネットが登場するのは何Gになった頃だろうか?

 研究グループの直近の計画としては、来年第二四半期までにシステムのアップグレードが行われ、よりいっそうの改善が図られるとのことだ。

【記事全文】2020年12月24日
 NASAの研究者らが初めて長距離の「量子テレポーテーション」の転送に成功




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Last updated  2020年12月25日 09時29分27秒
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