光のノイズフリーな高周波サイドバンド帯における連続量量子情報処理
【研究キーワード】
量子光学 / 量子情報 / 連続量量子情報処理 / スクイーズド光 / 量子論理ゲート / シュレディンガーの猫状態 / 光子引き去り / サイドバンド / 量子トモグラフィー / 量子エレクトロニクス
【研究成果の概要】
光の量子力学的な性質を利用すると、特定の計算を現代のコンピュータよりも高速に実行できる量子コンピュータや、現代の通信技術の限界を超える大容量通信が実現できる。光の振幅や位相などの連続的な値を用いた量子情報処理では、これまで技術的制約からレーザーのノイズの乗りやすい周波数で行われていたため、情報処理精度が制限されてきた。本研究では、高周波サイドバンド帯と呼ばれるノイズのない周波数に光の量子的な状態を生成・操作・検出するための基本的な技術開発に成功した。
【研究の社会的意義】
従来、光の連続的な値を用いた量子情報処理は、ノイズの影響を受けやすく、何ステップも情報を処理するとノイズが蓄積するため、大規模な情報処理は困難であった。本研究成果では、ノイズの影響を受けにくい環境下で情報処理を行う基本技術が確立され、これによって従来よりも高精度な量子情報処理の実現可能性が開かれた。将来的には、より大規模な量子情報処理が展開できるようになり、量子コンピュータや大容量通信といった光量子情報処理の実用化へとつながる。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31
【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)