Research press release

量子世界時を目指して

Nature Physics

Towards universal quantum time

現行の原子時計よりずっと正確で安定な計時デバイスが、原子時計の量子ネットワークによって得られる可能性が、今週のオンライン版で報告されている。こうしたネットワークには、さまざまな工学的用途があるだけでなく、相対性理論や量子重力の基本的検証や地球科学のためのリソースが得られる。

現代世界は、例えば全地球測位システムの運用や高頻度金融取引の同期化などのために、正確な計時に大きく依存している。

Peter KomarとMikhail Lukinたちは、精密計測と量子技術を組み合わせて、個々のいかなる原子時計よりも優れた計時安定性を、量子もつれを共有する原子時計のネットワークによって実現できることを示している。原子時計は地球のあちこちや人工衛星に分散しているので、原子時計のネットワークは複数の関係者の標準時を維持し同期できる可能性がある。つまり、真の世界時計である。さらに、原子時計の量子ネットワークは、まさにそれ自体が持つ性質によって量子暗号攻撃から守られるであろう。

A quantum network of atomic clocks could create even more accurate and stable time-keeping devices than present atomic clocks, reports a paper published online this week in Nature Physics. Such a network could have technological applications as well as provide a resource for Earth science studies and fundamental tests of relativity and quantum gravity.

The modern world relies heavily on accurate time-keeping, for instance for the operation of the Global Positioning System, or synchronization in high-frequency financial trading.

Based on a combination of precision metrology and quantum technologies, Peter Komar, Mikhail Lukin and colleagues show that a network of atomic clocks sharing quantum entanglement would achieve a time-keeping stability better than that of any individual clock. Distributed around the Earth and on satellites, the clock network could maintain and synchronize time standards across multiple parties in real-time - a true world clock. Furthermore, by its very nature, this quantum network of atomic clocks would be protected against quantum-cryptographic attacks.

doi: 10.1038/nphys3000

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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