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整理番号 4540   (公開日 2008年07月02日) (カテゴリ 情報・通信エレクトロニクス
量子コンピューター、量子情報処理におけるエンタングルメントの応用
●内容 インターネットの急速な普及やコンテンツの大容量化・高度化の進展に伴い、情報処理や伝送速度の飛躍的な高速化と安全性、信頼性の確保が求められている。しかし、電気や光などの巨視的自由度に由来する、古典力学的な波としての性質を利用した現在の情報処理・通信技術では、近い将来、物理的限界を迎えることが予測されている。量子情報処理は、この限界をブレークスルーする技術で、電子や光子などの微視的自由度を記述する量子力学的な波としての性質を利用した、まったく新しいコンセプトである「量子情報」を用いることによって、より高速な情報処理や安全性の高い情報通信を目指すものであり、量子計算、量子暗号、量子通信などへの利用が提唱されている。
この研究室では、量子情報処理の重要なリソース(資源)として量子系特有の非局所的相関であるエンタングルメント(量子もつれ)に注目し、特に多粒子間エンタングルメントの性質の理解と、これを積極的に利用した新たな量子情報処理システムの提案に関する研究を行っている。量子最適クローニングと量子テレポーテーションを同時に行う量子テレクローニングの提案は、この一例である。
これらの研究に関心を持つ企業・団体との共同研究やコンサルティングを行う用意がある。
●研究者
教授 村尾 美緒
大学院理学系研究科 物理学専攻
●画像


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「ベクトル表示での量子情報と古典情報の比較」
ビットでは上向きか下向きのいずれか一つしかない。量子ビットでは上向きと下向きのみならず、これらの任意の量子力学的重ね合わせ状態をとることができるため、球面上どの向きのベクトルもとることができる。
(C) 村尾 美緒

「量子テレクローニングの概念図」
紫色で表わされたエンタングルした4つの量子ビットを資源として、離れたユーザー間で、赤い入力量子ビットの量子情報の量子最適クローニング(量子計算)とその量子テレポーテーション(量子通信)とを同時に行うことができる。
(C) 村尾 美緒
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上記内容は、各研究者へのインタビューをもとに東京大学 産学協創推進本部で骨子をまとめたものです。
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