Letter

量子情報科学:光子と固体スピンキュービットとの量子もつれ

Nature 466, 7307 doi: 10.1038/nature09256

量子もつれは量子論の最も興味深い側面の1つである。量子もつれ光子は今や、量子力学の基礎的な検証や量子暗号のような応用に広く使われている。最近いくつかの実験によって、光子とトラップされたイオン、原子や原子集団との量子もつれが実現され、次いでこれらは分散型量子ネットワークで遠く離れた長時間メモリノードを接続するために使われている。本研究では、単一光子の偏光と、ダイヤモンド中の窒素空格子点中心の単一電子スピンによる固体キュービットとの量子もつれを実現した。我々の実験での量子もつれの確認は量子消去法を使って行い、固体キュービットと量子光場との相互作用の高度な制御が実現できることを証明した。ここで報告した量子もつれ源は基礎的な量子現象の研究に使用可能で、量子光ネットワークを固体で実現する場合に重要な構成材料となる。

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