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量子力学の原理の応用により、现代技术の限界を超える究极的な大容量通信や超高速量子コンピューターの実现が期待されています。その実现には、光の粒子に乗せた量子ビット（0と1の重ね合わせ）の情报を远隔地へ転送する「量子テレポーテーション」技术が最重要课题の一つです。

© Shuntaro Takeda, 実験のイメージ図
量子ビットの情报を乗せた光の粒子が量子テレポーテーションの送信机（左）へ次々と入射し、受信机（右）へ高効率で転送される。

东京大学工学系研究科の古泽明教授と武田俊太郎大学院生らのグループは、「光量子ビット」に「光の波动の量子テレポーテーション」を适応させる革新的手法により、世界で初めて完全な光量子ビットの量子テレポーテーションに成功しました。従来手法の问题点であった「転送后の成功判定测定」が不要となり、転送効率は100倍以上で、原理上100％近くまで向上できます。本装置を基本ブロックとし、2ブロック、3ブロックと拡张したシステムでは、従来比1万倍、100万倍と桁违いの効率向上が见込めます。この成果は量子情报処理の长年の课题を一挙に解决したマイルストーンと位置付けられます。

本研究はドイツのヨハネス?グーテンベルグ大学マインツのヴァンルック准教授との共同研究による成果で、先端融合领域イノベーション创出拠点の形成プログラムなどの支援のもとに行われました。

论文情报

Shuntaro Takeda, Takahiro Mizuta, Maria Fuwa, Peter van Loock & Akira Furusawa,
“Deterministic quantum teleportation of photonic quantum bits by a hybrid technique”,
Nature 500 (2013): 315-318, doi: 10.1038/nature12366.

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