物理

研究者は、量子もつれを使用して2つのマイクロチップ間で情報をテレポートします

研究者は、量子もつれを使用して2つのマイクロチップ間で情報をテレポートします



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DTU Fotonikの研究者は、2つの光子の量子力学的エンタングルメントを使用して、2つのマイクロチップ間で情報をテレポートすることに成功しました。

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研究者たちは、2つのチップ間で情報を運ぶ光子を送信するという従来のデータ転送方法をバイパスしました。代わりに、量子機械的に絡み合った光子ペアを利用して、あるシリコンチップから別のシリコンチップに情報をテレポートしました。

絡み合った量子状態で接続された光子は、いつでも互いの特性を知っています。一方の状態が変化すると、すぐにもう一方も同様に変化します。

この特異な関係は、もつれた光子が送られる場所の間で量子情報を交換するために使用することができます。長期的には、このアプローチはいつの日か完全に安全なインターネット接続を開発するために使用される可能性があります。

今日でも、量子物理学を使用して、他の当事者が知ることのできない非常に秘密のメッセージを送信することができます。この技術はまだ揺籃期にありますが、それでも企業が暗号化キーの量子力学的交換のための機器を提供することを妨げていません。

ただし、これらの場合、シークレットメッセージを送信する2つのパーティ間に直接光ファイバリンクが必要です。これは、そのようなリンクの長さに物理的な制限があることを意味します。

数百キロメートル離れたユーザーの場合、距離の問題は、いわゆる信頼できるノードを使用することで解決できます。ただし、これには挫折がないわけではありません。接続が遅くなり、コストが高くなり、安全性が低下します。

多数のユーザー間の量子通信のためのより安全で信頼性の高いインフラストラクチャが必要です。ここで、研究者によるチップ間量子テレポーテーションの最近のデモンストレーションが登場します。

この研究は、英国のブリストル大学と中国の北京大学の研究者と共同で、DTUのフォトニクス工学科にある光通信用シリコンフォトニクスセンター(SPOC)の4人の研究者によって実施されました。

「私たちのチップでは、絡み合った量子状態にある2つの光子を生成できます。次に、1つのフォトンを一方の方法で送信し、もう一方の方法で送信します。これらは、それらの間の距離に関係なく、単一のシステムとして機能します。一方の光子を測定するときは、共通の量子状態を変更して、もう一方の状態を決定します。このようにして、絡み合った光子を使用して、あるチップから別のチップに情報を転送することができました」と、4人のDTU研究者の1人であるDavideBacco助教は説明します。


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