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半導体量子ビットの確率的テレポーテーションに成功

May, 17, 2021, 和光--理化学研究所(理研) 創発物性科学研究センター 量子機能システム研究グループの小嶋 洋平研修生、中島峻上級研究員、樽茶 清悟グループディレクター、シドニー大学のシュテフェン・バートレット 教授、ルール大学ボーフム校のアンドレアス・ウィック教授らの国際共同研究グループは、半導体量子ドット中の電子スピン量子ビットを用いた「確率的テレポーテーション」に成功した。

研究成果は、半導体量子コンピューターの大規模化において重要なステップである、3量子ビットのアルゴリズムを実現したものである。これにより大規模な量子計算に向けた研究開発が一層進むと期待できる。

近年、大規模量子計算に向けた研究開発が進む中、半導体量子コンピューターではこれまでに1つあるいは2つの量子ビットを用いたアルゴリズムを中心に実現されていた。次の段階として3つの量子ビットを用いたアルゴリズムの実現が望まれていたが、その制御難易度から実現例はごくわずかだった。

今回、国際共同研究グループは3つの電子スピン量子ビットを用いて、「量子テレポーテーション」と呼ばれるアルゴリズムを実行し、ある量子ビットの状態を他の量子ビットへと転写することに成功した。
研究成果は、科学雑誌『npj Quantum Information』に掲載された。

(詳細は、https://www.riken.jp)