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2022年ノーベル物理学賞：量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に｜日経サイエンス
2022年10月5日 2022年ノーベル物理学賞：量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で欧米の3氏に 2022年のノーベル物理学賞は，量子もつれ光子を用いたベルの不等式の破れの実験と量子情報科学の先駆的研究で，仏パリ・サクレー大学のアスペ（Alain Aspect）教授，米のクラウザー（John Clauser）博士，オーストリア・ウィーン大学のツァイリンガ−（Anton Zeilinger）教授に授与される。 量子力学によれば，2つの物体を相互作用させることで，物理的な性質を相関させることができる。例えば2つの光子の偏光を互いに直交させる，量子コンピューターの量子ビット2つが同じ値を取るようにするなどで，これを「量子もつれ」と呼ぶ。単に性質が相関するだけなら珍しいことではないが，量子もつれが特別なのは，もつれ合った２つの物体の性質が，測定するまで具体的
量子もつれ ～アインシュタインも「不気味」と言い放った怪現象：踊るバズワード ～Behind the Buzzword（5）量子コンピュータ（5）（1/9 ページ） 今回は、私を発狂寸前にまで追い込んだ、驚愕動転の量子現象「量子もつれ」についてお話したいと思います。かのアインシュタインも「不気味」だと言い放ったという、この量子もつれ。正直言って「気持ち悪い」です。後半は、2ビット量子ゲートの作り方と、CNOTゲートを取り上げ、HゲートとCNOTゲートによる量子もつれの作り方を説明します。 「業界のトレンド」といわれる技術の名称は、“バズワード”になることが少なくありません。“M2M”“ユビキタス”“Web2.0”、そして“AI”。理解不能な技術が登場すると、それに“もっともらしい名前”を付けて分かったフリをするのです。このように作られた名前に世界は踊り、私たち技術者を翻弄した揚げ句、最後は
本記事は旧サイトにおいて2023年8月29日に公開した記事を加筆・修正した物です。 明らかにした現実離れした現象の1つに「量子もつれ」がある。量子もつれ状態の粒子はリンクしており、例えば量子もつれ状態の粒子を互いに遠方まで（宇宙の端と端でも）引き離したとしても、片方に与えた情報が瞬時にもう片方に伝わるという不思議な特性を持つ。Albert Einsteinはこれを “spooky action at a distance（不気味な遠隔作用）”と呼んだ程だ。 今回、オタワ大学の研究者らは、「光を構成する素粒子である2つのもつれた光子の波動関数をリアルタイムで可視化することを可能にする新しい技術」を実証し、まるで陰陽太極図のようにもつれあう光子の驚くべき画像をもたらした。この量子状態を測定する新しい方法は、現在のシリコンベースのシステムよりもはるかに高速な量子コンピューターの開発に利用できる可
【解説追加しました(10/5)】2022年ノーベル物理学賞は，ベルの不等式の破れを実証し量子情報科学を開拓した量子もつれ光子の実験の業績により，アラン・アスペ博士（パリ・サクレー大学及びエコール・ポリテクニーク、フランス），ジョン・F・クラウザー博士（アメリカ），アントン・ツァイリンガー博士（ウィーン大学，オーストリア）の三氏が受賞。
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ソフトバンクと神奈川県横浜市に拠点を置くLQUOM（ルクオム）は9月21日、量子インターネットの実現に向けた実証実験を共同で実施すると発表した。東京都心部に敷設された約16kmの光ファイバーを用い、量子通信のキー技術である「量子もつれ」の安定性などを確かめる。 量子通信とは、量子力学における「量子もつれ」（エンタングルメント）など、量子力学特有の現象を利用して情報を伝送する技術だ。量子もつれとは、2つのペアになった粒子の状態が、片方の状態に依存するように結びつく現象を指す。片方の状態が決定すると、もう片方の状態も即座に決定される。 この量子通信を利用した量子インターネットの実現には、量子もつれ状態の光子（量子もつれ光）を生み出す技術と、量子もつれ光を光ファイバーで伝送する技術、そして量子もつれ光を中継する技術が必要となる。しかし、量子もつれ状態は非常に特殊で不安定なため、長距離の伝送が難し
フィンランドのアールト大学とユヴァスキュラ大学の研究者の共同研究により、世界で初めて、量子もつれ状態の電子の間にできる準粒子“トリプロン”の振る舞いを追跡することに成功した。トリプロンは、従来の磁性材料では形成されず、研究するのが非常に難しい。研究者らはこの実験のために、フタロシアニンコバルト分子を用いて従来の磁性材料とは異なる珍しい磁気特性を持つ人工量子物質を作成し用いることで、実空間測定を使って初めてトリプロンを検出することができたとのことだ。 準粒子は本物の粒子ではない。特定の相互作用の中で形成されるが、その相互作用が続く限り、粒子のように振る舞う。この場合の相互作用とは、2つの電子のもつれである。このペアは一重項状態でも三重項状態でももつれ合うことができ、トリプロンは後者の相互作用に由来する。 トリプロンを得るために、研究チームはフタロシアニンコバルトという小さな有機分子を使った。
2022年ノーベル物理学賞解説『量子もつれ状態の光子を使った実験、ベルの不等式の破れの確立、および量子情報科学の先駆的な研究に対して』 - Lab BRAINS
例えば、ボールを正反対の方向に飛ばす装置を真ん中に設置し、離れた位置にボールを受け取る2人であるAさんとBさんを配置したとするね。 今、装置の中にボールは2個あって、1個は白色、1個は黒色と必ず決まっているよ。そしてボールを2人に向かって同時に発射し、受け取った2人は初めてボールの色を見ることができるよ。 この時、片方のAさんがボールを受け取った色がもし白色の場合、Bさんに確認しなくても、Bさんが受け取ったボールは黒色だと分かるよね？ 逆に、Aさんが受け取ったボールが黒色の場合はBさんのボールは白色と決まるよ。これは、Bさんから見ても同じで、自分のボールの色を見ればもう片方は必然的に分かるよ。 量子力学では、2個の量子のペアが量子もつれを起こしている場合、片方の性質が観測[注1] によって分かれば、もう片方の性質も分かる、という性質を持っているよ。 なので、Aさんが受け取るボールが量子に変
＜豪クイーズランド大学と独ロストック大学の共同研究チームは、「量子もつれ」光子を用いて、従来見ることができなかった生物学的構造を明らかにする新たな顕微鏡の開発に成功した＞ 「量子もつれ」とは、2個以上の粒子が古典力学では説明できない異常な相関関係にある状態をさす。コンピューティングや通信、センシングなど、様々な領域でその活用が見込まれており、オーストラリア連邦科学産業研究機構（CSIRO）によると、2040年までに世界全体で860億豪ドル（約7兆3100億円）規模の産業になると予測されている。 「量子もつれ」光子を用いた顕微鏡 豪クイーズランド大学と独ロストック大学の共同研究チームは、「量子もつれ」光子を用いて、従来見ることができなかった生物学的構造を明らかにする新たな顕微鏡の開発に成功した。その研究成果は、2021年6月9日、学術雑誌「ネイチャー」で公開されている。 既存のレーザー顕微鏡
はじめに(<小特集>量子もつれ)
Online ISSN : 2423-8872 Print ISSN : 0029-0181 ISSN-L : 0029-0181
理化学研究所(理研)は6月8日、シリコン量子ドットデバイス中の電子スピンを用いて、3つの量子ビットの制御および量子もつれ状態の生成に成功したと発表した。 同成果は、理研 創発物性科学研究センター 量子機能システム研究グループの武田健太研究員、同・野入亮人基礎科学特別研究員、同・樽茶清悟グループディレクターらの研究チームによるもの。詳細は、英科学誌「Nature」系のナノテクノロジーを扱う学術誌「Nature Nanotechnology」への掲載に先立ち、オンライン版に掲載された。 ムーアの法則による半導体プロセスの微細化による性能向上は物理的限界を迎え、新たな高性能コンピュータを実現する手法が求められるようになっている。その1つが量子コンピュータで、まだ理想とするスペックまで到達していないものの、複数の企業が商用化しているほか、さらなる性能向上のための研究開発が世界中で進められている。
宇都宮大学(宇都宮大)は1月4日、1000兆分の1秒間だけ照射する超短パルスレーザー(フェムト秒レーザー)を利用した、量子もつれ状態の生成に関する新しい理論を見出したと発表した。 同成果は、宇都宮大工学部の石田邦夫教授、東北大学大学院 工学研究科 応用物理学専攻の松枝宏明教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、日本物理学会が刊行する英文学術誌「Journal of the Physical Society of Japan」に掲載された。 量子コンピュータや量子暗号などの量子情報科学の研究が進むにつれて、量子もつれ状態の果たす役割への注目が高まりを見せている。近年の研究から、量子もつれ状態は物質中に自然に存在しており、物質の状態を決める重要な要素であることが分かってきたが、物質同士が十分に離れている場合、その間には存在しないと考えられてきた。 今回の研究では、フェムト秒レーザーの照射によ
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量子もつれ ～アインシュタインも「不気味」と言い放った怪現象
まるで陰陽太極図の様？量子もつれ状態の光子をリアルタイム可視化することに成功 | XenoSpectrum
東京都心の光ファイバーで「量子もつれ状態の光子」を16km先に伝送--ソフトバンクとLQUOM
世界で初めて「量子もつれ波」を観測することに成功 | TEXAL
「量子もつれ顕微鏡」が「見ることができない」構造を明らかにする
理研、3つの量子ビットの制御および量子もつれ状態の生成に成功
宇都宮大など、光による量子もつれ状態が形成される機構を理論的に解明
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