金属内に侵入した水素は、熱運動が凍結するような低温環境下においても、トンネル運動によって拡散します。その結果、母金属の性能を低下させることが知られています。このため、金属中における水素の量子的挙動の解明に向けて、多くの研究が行われてきました。特に、金属が超伝導転移すると電子状態が大きく変化するため、それに伴って水素の量子的な振る舞いも変化し、超伝導特性に影響を及ぼすと予想されています。しかし、その詳細についてはほとんど明らかになっていません。とりわけ、微視的視点からの特性変化の理解は、長年の課題となっていました。　九州大学大学院工学研究院の河江達也准教授、大学院工学府博士課程3年の...

量子情報は、古典情報とは異なり完全には複製できないという「量子複製禁止定理（※1）」に従います。この制約のため、量子データを安全にバックアップしたり、多重に保存して耐故障性を確保したりすることが困難であり、量子通信・量子計算・量子クラウド技術の発展における大きな障壁の一つとなっていました。その一方で、この制約と矛盾せずに量子情報を複数の複製として冗長化する方法はこれまで知られておらず、その解明が強く求められていました。本研究では、量子複製禁止定理と整合したまま量子情報の“暗号化クローン”を複数生成し、これらのクローンのうちの任意に選んだ一つから元の情報を復元できる新しいプロトコルを...

東京大学大学院理学系研究科の小堀拓生大学院生（当時日本電信電話インターン生）と藤堂眞治教授、日本電信電話株式会社の鈴木泰成研究員と徳永裕己研究員、理化学研究所量子コンピュータ研究センターの上野洋典基礎科学特別研究員、そして九州大学大学院システム情報科学研究院の谷本輝夫准教授らによる研究グループは、従来の計算機の基本設計であるロードストア型計算機の考え方を量子計算機に適用した、新たな誤り耐性量子計算のアーキテクチャを提案しました。本技術は、プログラムの高い移植性（他の環境への移行のしやすさ）と高効率な量子ハードウェアの活用を可能とするものであり、有用な量子計算の早期実現を加速す...