【海外記事】 光だけで画像をテレポートさせることに大きく近づいた
DAVID NIELD
2023年12月27日
元記事
量子状態のテレポーテーションは、明日の情報スーパーハイウェイを確保する上で中心的な役割を果たすことが期待されている。
しかし、そのプロセスは遅々として進まず、ある意味不便である。科学者たちは、1組のもつれた光子を用いて画像を形成するために、光の状態を効率的にテレポートできる新しいプロセスを用いることで、この状況を変えることができるかもしれない。
南アフリカ、ドイツ、スペインの研究チームは、この技術革新が未来の安全なネットワークの構築に役立つのではないかと期待している。
「ウィットウォーターズランド大学の物理学者アンドリュー・フォーブスは言う。「従来は、量子領域であっても、2つの通信当事者が一方から他方へ情報を物理的に送信していました。
「スタートレックの技術が現実になったのです」。
この研究は量子もつれという考え方に基づくもので、分離した粒子は量子物理学の不思議によって結びついたままである。粒子と粒子の間に大きな距離があったとしても、一方の粒子の状態からもう一方の粒子に関する何かがわかるのだ。
ここでは2つのもつれた光子が使われたが、研究者たちは通常よりもはるかに多くの情報をこの光子に詰め込むことができた。さらに、この余分な情報をある地点から別の地点に「テレポート」することに成功した。
しかし、これは標準的な意味でのテレポーテーションではない。情報そのものは転送されなかったが（例えばインターネット接続のように）、もつれた粒子の一方の特定の特徴を注意深く測定すると、もう一方の粒子の関連する特徴に直ちに影響を与え、その量子状態を効果的に転送することができた。
その後、テレポーテーションではない昔ながらの方法で、測定された元の粒子の実際の詳細を転送することで、元の状態が破壊される一方で、その状態を固定することが可能になる。
情報をより速く送る方法ではないかもしれないが、他の誰にも見られたくない情報には便利な量子透かしを作ることができる。
この最新の実験では、革新的な新しい検出方法によって、光子の角運動量を測定し、量子状態でテレポートできる次元の数を増やすことができることを示した。
「このプロトコルは、テレポーテーションの特徴をすべて備えている。
「この意味で、これは厳密にはテレポーテーションではないが、非線形検出器をより効率的にすることができれば、将来的にはテレポーテーションになる可能性がある」。
ここで言及されている "非線形検出器 "は、エンタングルされた光子の余分な容量を処理する上でも、情報がある地点から別の地点に正確に伝達されることを確認する上でも、セットアップのもうひとつの重要な部分である。
研究者たちは、将来これが使われる可能性のある一つの方法として、あなたの指紋を銀行に送ることを提案している。量子状態の形で指紋の空間的な詳細をテレポートすることで、将来のセキュリティ対策は、デジタル情報の箱を効果的にロックする鍵を作ることができる。
ここで行われている物理学は非常に複雑であるが、実験室で概念実証実験が行われた今、量子テレポーテーションの分野でのさらなる進歩に期待することができる。
「このプロセスの実現可能性を示す実験が、完全な量子の実現に向けた限界への挑戦を通じて、非線形光学のコミュニティにおける更なる進歩の動機付けとなることを期待しています」とスペインのフォトニック・サイエンス研究所（ICFO）の物理学者アダム・バジェスは言う。
この研究はNature Communications誌に掲載された。
あれは量子テレポーテーションの一種なのかも🤔
この記事が気に入ったらサポートをしてみませんか？