研究者は持続可能で正確な量子テレポーテーションを達成します

キュービットの量子テレポーテーションは、2つ以上の粒子が互いに密接にリンクされている量子エンタングルメントによって実現されます。

クォンタムインターネット（キュービットに格納された情報がエンタングルメントを介して長距離で送信されるネットワーク）は、データストレージ、精密測定、計算の分野を変革し、通信の新時代を先導します。

研究者たちは最近、量子インターネットの作成に向けて重要な一歩を踏み出しました。

PRX Quantumに掲載された論文で、彼らは初めて、90％を超える精度で光子（軽い粒子）で構成されるキュービットの持続可能な長距離テレポーテーションを実証しています。

キュービットは、最先端の単一光子検出器と標準装備を使用して、44kmの光ファイバーネットワーク上でテレポートされました。

「これらの結果に満足しています」と、Fermilabの量子科学プログラムの責任者で論文の共著者の1人であるFermilabの科学者PanayotisSpenzurisは述べています。 「これは、グローバルコミュニケーションについての考え方を変えるテクノロジーを生み出すための重要な進歩です。」

量子テレポーテーションは、ある場所から別の場所への量子状態の転送です。キュービットの量子テレポーテーションは、2つ以上の粒子が互いに密接にリンクされている量子エンタングルメントによって実現されます。絡み合った粒子のペアが、それらの間の距離に関係なく、2つの別々の場所に分割された場合、エンコードされた情報はテレポートされます。

共同チーム（Fermilab、AT＆T、カリフォルニア工科大学、ハーバード大学、NASAのジェット推進研究所、およびカルガリー大学の研究者）は、キュービットをCaltech量子ネットワークとFermilab量子ネットワークの2つのシステムに正常にテレポートしました。

システムは、Intelligent Quantum Networks and Technologies（IN-Q-NET）に関するCaltechの官民研究プログラムの一環として設計、構築、試運転、および展開されました。

「堅牢で高性能でスケーラブルな量子テレポーテーションシステムの作成において、このマイルストーンに到達したことを非常に誇りに思います」と科学者は言います。 「結果はシステムのアップグレードによって改善され、2021年の第2四半期までに完了する予定です。」

ほぼ自律的な処理を提供するCaltechとFermilabのネットワークは、既存の通信インフラストラクチャと新しい量子処理およびストレージデバイスの両方と互換性があります。研究者は、複雑な量子通信プロトコルと基礎科学に焦点を当てて、エンタングルメント分布の精度と速度を向上させるためにそれらを使用します。

「このデモンストレーションにより、シカゴ地域に都市量子グリッドを構築するための基礎を築き始めています」とSpenzouris氏は述べています。

イリノイエクスプレス量子ネットワークと呼ばれるシカゴ地域のネットワークは、Fermilabが、アルゴンヌ国立研究所、カリフォルニア工科大学、北西大学、および業界パートナーと共同で開発しています。

「この偉業は、私たちが科学で行うすべてのことの多くが依存している分野と機関の間のコラボレーションの成功の証です」と、フェルミラボの研究副部長であるジョー・リッケンは述べています。 「この種の最初の量子テレポーテーションの成果について、IN-Q-NETチームと学界および業界のパートナーに感謝します。」