量子情報科学：ハイブリッド法による光子量子ビットの決定論的量子テレポーテーション
Nature 500, 7462 doi: 10.1038/nature12366
量子テレポーテーションでは、送信者と空間的に離れた受信者との間で量子もつれ状態が共有され古典的に通信できれば、送信者から受信者へ任意の未知の量子状態を伝送することができる。これは、量子通信・計算の多数の洗練されたプロトコルにおける最重要要素である。光子は「飛行キュービット」の形で情報を伝送するのに最適な選択であるが、光子量子ビット（キュービット）のテレポーテーションは実験的な非効率性と制約によって制限されてきた。主な欠点は、線形光学ベル測定が根本的に確率的な性質であることと、検出器に光子数分解能がないとき、テレポートしたキュービットを破壊するか、入力のキュービットを減衰させるかのいずれかが必要になることである。本論文では、光子キュービットの事後選択のない完全に決定論的な量子テレポーテーションを実験により実現する。重要なステップは、離散変数光子キュービットの連続変数テレポーテーションというハイブリッド法を利用するステップである。受信者のフィードフォワード利得が最適に調整されているとき、連続変数の転送装置は、純粋な損失チャネルとして作用し、入力の単一光子に基づく2線符号化キュービットは、光子損失に対する量子誤り検出コードを表現しているため、大部分のテレポーテーション事象において元のままの形でとどまる。これによって、不完全な連続変数の量子もつれ状態でもキュービットの忠実な伝送が可能となる。4種類のキュービットに対して、全体の伝送忠実度は0.79から0.82の範囲にあり、これら全てがテレポーテーションの古典限界を超えている。さらに、比較的低いレベルの量子もつれでも、キュービットは、事後選択的（キュービット部分空間のみ考慮して）ではあるが、これまでの実験よりもはるかに高効率でテレポートされ、忠実度はこれまで報告されている値に匹敵する。
