量子もつれ狀態の自己検証、中國人科學者が初めて実現

中國科學技術大學への取材によると、同校の郭光燦院士が率いるチームの李伝鋒氏、陳耕氏らは測量設備の信頼性が低いことを條件とした実験で、未知の量子もつれ狀態の忠実度の情報を取得し、世界で初めて量子もつれ狀態の自己検証を実現した。研究成果はこのほど、國際的に権威ある學術誌「Physical Review Letters」に掲載された。科技日報が伝えた。

量子もつれは量子情報分野の重要資源だ。學術界では通常、量子狀態クロマトグラフィーの方法により量子もつれ狀態を測定する。これは病院のCTスキャンに似ている。量子狀態クロマトグラフィーによりもつれ狀態の形式を再構築し、もつれ狀態の忠実度などの重要情報を取得する。ところが量子狀態クロマトグラフィーは測量設備の正確性と信頼性に依存し、安全面の條件がある量子情報任務に使用できない。例えば量子通信の検査設備が盜聴者にコントロールされていれば、量子通信の機密が損なわれる恐れがある。この問題を解消するため、科學者らは「ベルの不等式の破れ」などの各種もつれ測定方法、検査設備の信頼性に依存しない量子もつれの自己検証を提案した。世界の學界はそのために多くの理論活動に取り組んできたが、関連する実験は空白のままだった。

李氏と陳氏らは巧妙な設計と実験により、2ビットと3ビットの量子もつれ狀態の自己検証を実現した。異なる形式の量子もつれ狀態を対象とし、測量設備の信頼性が低いことを條件とし、未知の量子狀態の忠実度の情報を取得した。従來の量子狀態クロマトグラフィーの結果と比較対照することで、自己検証の結果の信頼性を確認した。（編集YF）

「人民網日本語版」2018年12月25日