【光物理学】2種類の光源を用いた量子テレポーテーション
Nature Communications
Optical Physics: Teleporting across the divide
2つの根本的に異なる光源に由来する光子間での情報の量子テレポーテーションが実証された。この新知見は、異なるプラットフォーム間での量子技術の可能性を開くものといえる。その詳細を報告する論文が、今週掲載される。
量子テレポーテーションとは、1つの系から別の系への情報の転送であり、量子ネットワークを構築する上で重要だ。量子情報システムと量子コンピューターを構築する上で光は有望な候補となっているが、光の特性は光源の種類によって異なる。これまでの量子情報転送の実証では、1つの光源からの光を2つに分割するか、2つの同じ光源が用いられていた。今回、Mark Stevensonたちは、帯域幅に100倍の差がある2つの光源（レーザー、もつれ光放出ダイオード）に由来する光子の間で量子情報のテレポーテーションを行うことで、この制約を克服した。今回の研究では、特別に設計されたビームスプリッター（光ビームの分割、再結合のために用いられる光学デバイス）が用いられて、上述の2種類の光子間の相互作用がもたらされ、情報のテレポーテーションが可能となった。
今回の研究では、全く異なる光源間で量子テレポーテーションを実現できることが明らかになり、多様な光学システムを組み合わせて、もっと実用的で実現可能な量子技術を生み出すためのインターフェースが示された。
The quantum teleportation of information between photons from two fundamentally different light sources is demonstrated in Nature Communications this week. The findings open the possibilities for quantum technologies between different platforms.
Quantum teleportation is the transfer of information from one system into another, and it is important for building quantum networks. Light is a promising candidate for building quantum information systems and computers, but its properties are dependent on the source that generates it. Until now, any demonstration of quantum information transfer has used either one light source split into two or two identical sources. Mark Stevenson and colleagues overcome this apparent limitation by teleporting quantum information between photons from two dissimilar light sources. One source is a laser, while the second is an entangled-light-emitting diode; their bandwidths differ by a factor of 100. The interaction between them that allows for the information to be teleported is provided by a specially designed beam splitter -- an optical device that splits or combines light beams.
The findings show that it is possible to carry out quantum teleportation between entirely different light sources. This presents an interface for combining diverse optical systems into more practical and feasible quantum technologies.
doi: 10.1038/ncomms3859
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