【技術/量子情報】NICT、量子情報通信ネットワーク実現に向け「量子もつれ交換」高速化に成功

1 ：Mogtan ★＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 01:26:54.75 ID:???.net

掲載日：2015年3月23日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/23/198/

　情報通信研究機構(NICT)は、電気通信大学と共同で、量子情報通信ネットワークの基本操作である
「量子もつれ交換」を従来技術の1000倍以上の高速化に成功したと発表した。

　これまでの量子もつれ交換技術は、速度が遅すぎて、原理実証実験はできても、実際のネットワーク上での
通信実験に適用することは不可能だった。今回の研究成果により、光ファイバーネットワーク上で、量子もつれ光子対に
対する回線交換や量子暗号を長距離化するための中継実験を行うことが可能になる。

　量子もつれ光子対は、離れた2地点にある光子の間に強い結びつき(いわゆる量子もつれ相関)を持つため、
レーザー光では実現できない安全な通信(量子暗号)や高速の計算(量子計算)を実現することができる。複数の
量子もつれ光子対をネットワーク上で伝送し、必要な地点間で量子もつれ相関を自在に形成することができれば、
量子暗号の長距離化や量子計算機のネットワーク化が可能になる。

　そのための基本的なプロトコルが量子もつれ交換である。これは、地点A、B間および地点B、C間でそれぞれ
量子もつれ光子対A-BおよびB-Cを共有し、中間地点Bにおいて各対の光子2つにベル測定と呼ばれる操作を行う
ことで、本来、相関のなかった地点A、C間に量子もつれ相関を形成するもの。

　量子もつれ交換を通信ネットワーク上で実現するためには、光ファイバーに適した通信波長帯の光子対を用いる
必要がある。通信波長帯における量子もつれ交換の処理速度は、これまで最大でも10秒ごとに1回程度しか行うことが
できなかったため、プロトコル自体の原理実証はできても、実ネットワーク環境下の通信実験には至っていなかった。

　量子もつれ交換を高速化するためには、要素技術となる光子検出器の高速化と高感度化、さらに、A-B間、B-C間の
量子もつれ光子対を生成する量子もつれ光源の高輝度化と高純度化が必要となる。NICTでは、2013年11月に、
通信波長帯超伝導光子検出器の高感度化(検出効率30%→80%)に成功していたほか、2014年12月、光ファイバー
通信波長帯において、高輝度・高純度量子もつれ光を生成できる周期分極反転ポタシウムタイタニルフォスフェート
(KTiOPO4)結晶を用いた独自の高純度かつ高速の「量子もつれ光源」を開発していた。

　今回、これらの要素技術を統合し、さらに、2つの独立な量子もつれ光源から生成されたA-B間、B-C間の2組の
量子もつれ光子対の光子を地点Bで高精度で干渉させるための同期技術を確立することにより、1秒間に108回の
量子もつれ交換を行う装置の開発に成功した。これは、従来の速度の1000倍以上に相当する。

　なお、今回の研究においては、NICTが量子もつれ交換システムの構築、実証実験を担当し、電気通信大学は
データ解析を担当した。

　今回の成果により、これまでは速度が遅すぎて不可能だった、光ファイバーネットワーク上での量子もつれ交換実験が
可能になるとのことで、これにより、量子暗号の長距離化に向けた研究開発が大きく前進することとなるとのことで、
NICTでは、今後も産学官の機関と連携し、量子暗号の長距離化や量子計算機のネットワーク化に向けた研究開発を
進めていく予定だとしている。

　なお、同成果は、英国科学誌「Scientific Reports」に掲載された。

<画像>
量子もつれ交換の原理
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/23/198/images/001l.jpg

量子もつれ交換の実験装置
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/23/198/images/002l.jpg

<参照>
プレスリリース | 量子情報通信ネットワークの実現に向けた、「量子もつれ交換」の高速化に成功 | NICT-情報通信研究機構
http://www.nict.go.jp/press/2015/03/20-1.html

Highly efficient entanglement swapping and teleportation at telecom wavelength : Scientific Reports : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/srep/2015/150320/srep09333/full/srep09333.html

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 01:32:14.38 ID:FF0L9G+Q.net

三行でわかりやすく頼む(´；ω；｀)

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 01:34:49.42 ID:YRbvsF0o.net

イエスは永遠の命を見返りに量子（漁師）と電子（天使）をそそのかした。
ゆえに反逆した量子（漁師）と電子（天使）達にそろそろ見せしめが
必要である

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 01:56:56.07 ID:bdHboyLx.net

あの世代の性欲は異常

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 01:57:35.57 ID:fgw+0mT+.net

NICTさん、時刻同期でいつもお世話になってます！
(本業は知らんけど)

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 02:03:09.59 ID:v6p+YPHk.net

うお、すごいな
量子ドライブできるな

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 02:05:02.55 ID:kHEnEoH9.net

日本語で書いてあるはずなのに理解できないｗｗ

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 02:05:15.11 ID:6CIw1YSt.net

結局、中継点Ｂの情報をＡとＣは得続けなきゃならんようだが
そっちのが無駄じゃねえのかｗ

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 02:32:42.99 ID:0tKl4bpI.net

>>5
うちもうちも

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 04:02:46.02 ID:YtdXfWco.net

高速化しても亀、もう諦めたら？

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 04:50:47.85 ID:Eh68Vxou.net

似非技術だからｗ

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 04:51:14.45 ID:hdgEamaW.net

>>1
これってBの測定結果からAC間の情報を把握できそうなんだが、原理の理解不足かなｗ

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 07:12:27.65 ID:Z2UYjLvh.net

>>12
ベル測定だから、相対状態しか測定できない。

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 07:14:35.94 ID:aYGBEH3c.net

Ｂ地点には二つの量子があるってこと？
その量子同士には何らかの相互作用があんの？

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 07:24:58.64 ID:pTfyOMJR.net

検証し、理論解析してみそ
理不尽なところがみつかるかもしれないのでｗ

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 07:27:49.91 ID:zQHfT0um.net

ベル測定がいまいちわからん
ググってもよくんからん

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 07:40:56.25 ID:4hBOFYeR.net

一秒間に108ビットか。

つまり108ボーレート…もしくは108bps…

量子パソコン通信…ｲﾔﾅﾝﾃﾞﾓﾅｲ

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 07:43:43.21 ID:0oxv3cGl.net

十数年後、ネットサーフィンを量子を使ってできるってことのようだな。
もちろんネットサーフィンに使えるＰＣは量子コンピュータだけだろ。

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 09:02:42.78 ID:riS4749L.net

量子とくんずほぐれつもつれあった上に交換するのか、なるほどなるほど

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 09:29:18.01 ID:Pr+gDNQ9.net

「従来より」って、その従来がバカみたいに遅いだろ。

で、1000倍がどうしたの？

現在の最速通信速度に比べて何倍なの？あ、何億分の１なの？
　

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/03/24(火) 21:20:30.69 ID:QU0YrLGW.net

>なお、同成果は、英国科学誌「Scientific Reports」に掲載された。

ってのが哀れを誘うな

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/04(土) 21:34:58.12 ID:3jgmUNkm.net

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

★超々重要疑問★　測定結果の情報について

測定結果の情報が無いとＶヴィクタを再現出来無いとすると
測定結果の情報は光速でしか伝達出来無いなら
BのＶヴィクタは光速よりも速く得られる事が無い矛盾

測定結果の情報が光であった場合
干渉によりBのＶヴィクタが形成されそうなので
光速よりも速くBのＶヴィクタが得られ無いなら
テレポーテーションは証明出来無いのではないか？

測定結果の情報を必要とせずにBのＶヴィクタが得られてこそ
本物のテレポーテーションは証明され完成されるであろう

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/04(土) 22:12:56.99 ID:3jgmUNkm.net

量子理論で無くても出来る多ビット重ねあわせについて
私がジャパンシュタイン ・・・ 出来る事から始めよ

http://i.imgur.com/SoSRmxc.jpg
MLC 2ビットマルチレベルセルメモリ波形例
4電位で2ビット重ねあわせを行う
電位で重ねあわせる方法が技術的に先行
MLC 8ビットマルチレベルセルならどうだろうか？

http://homepage1.nifty.com/albedo-kobayashi/winter-4-stars.jpg
多色光によるプリズム分光マルチビット受信
光とプリズムで重ねあわせた光は色分解できる
明暗を生じた色はビットと同様に扱われ
マルチビット重ねあわせが証明できる
このビット重ねあわせ技術は通信で発揮
http://www.astronomy.orino.net/site/kataru/solar_system/sun/pict/prism.jpg

24 ：名無しのひみつ：2015/04/22(水) 18:23:31.62 ID:LE04WqQvR

まずABC三個の原子時計を同期させる
1つはA地球に、1つはB月に、もう1つは地球→月面反射→C地球で同期する
地球から月へレーザー照射しABC三個の原子時計の誤差を計る
(C-A)=2*(B-A) となり 地球と月の距離だけ遅延する

量子テレポーテーション実験
重ねあわせ量子テレポテーションを使って
量子変化をC原子時計で観測する
(C-A)⇒0 量子テレポテーションなら時間が0になる

25 ：名無しのひみつ：2015/04/22(水) 18:24:21.91 ID:LE04WqQvR

↑ ただし測定結果の情報は伝送しない
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU999.jpg

26 ：名無しのひみつ：2015/04/22(水) 18:25:07.33 ID:LE04WqQvR

新しい大型ロケットの概要
http://www.yomiuri.co.jp/photo/20150409/20150409-OYT1I50018-L.jpg<参照>
ＪＡＸＡ、国産ロケットのコスト半減　20年打ち上げ　　：日本経済新聞
http://www.nikkei.com/article/DGXLASDG09H8U_Z00C15A4CR8000/

宇宙開発利用部会（第20回）の開催について：文部科学省
http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu2/059/kaisai/1354217.htm

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/04/30(木) 14:31:54.89 ID:w9awAnko.net

観測ができるなら素粒子は相対論に収束する理由
宇宙力学⇒相対論⇒相似論⇒確定要素⇒正しい理論

観測ができない素粒子の取り扱いが間違っている理由
量子力学⇒量子論⇒確率論⇒不確定要素⇒間違い理論

観測ができる物質と観測ができない素粒子では？
相対論+量子論⇒一部の不確定要素が含まれる⇒間違い理論

28 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/01(金) 22:02:32.36 ID:PcsmJ016.net

テラヘルツ電磁波の発生・検出とその応用
http://fir.u-fukui.ac.jp/thzlab/THz_note.pdf

29 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/03(日) 11:41:38.99 ID:L96Hr+lM.net

>>27
根本的に理解できていませんなｗ
何処で物理学を習うとこんなアホになるんだろうか？

30 ：名無しのひみつ：2015/05/10(日) 14:10:23.28 ID:+1R9RghKq

http://6928.teacup.com/kongonoyotei/bbs　（　閲覧パス　2034　）
秋にリーマン２で、５年内に世界中の都市部で大陥没現象で行政インフラ
完全停止、３ヶ月くらい。リアル北斗。空気感染型エボラの世界的大流行
バタバタ人が消えてゆく。でも頑張ろうぜ。