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December 27, 2011, Bristol--ブリストル大学(University of Bristol)量子フォトニクスの研究者が、将来の量子コンピュータの推進力として重要な2つの量子現象、エンタングルメントとミクスチャを生成、操作、計測する多目的光チップを開発した。この成果は、量子コンピュータ開発競争で重要な前進と言える。
量子コンピュータを動かす基本リソースはエンタングルメント、これはEPRパラドックスとして知られており、遠く離れた粒子間の接続。ブリストルの研究チームは、この注目すべき現象が微小なシリコンチップ上で生成、操作、計測できることを初めて示した。その同じチップを使って、同様に物理学者たち共通の関心事になっているミクスチャも計測できることを示した。ミクスチャは、環境からの不要な効果であるが、現在では制御できるようになっており、量子回路を特徴付けるために利用可能となっている。
「量子コンピュータを実現するためには、エンタングルメントやミクスチャなどの複雑な現象をコントロールできるようになる必要があり、それがチップ上でできなければならない。そうすることで、そのような微小チップを実際的に複製することができる、正に現在のコンピュータと同じになる。われわれのデバイスは、それを可能にし、光量子コンピュータへ巨歩を進めたと考えている」と量子フォトニクスセンタ長、Jeremy O’Brien教授はコメントしている。
チップは70×3mmで、ダイニングテーブルサイズの光ベンチ上で様々な実験が行える。微小なチャネルからなり、単一のフォトン、光の粒子をガイドし、操作し、フォトン同士を相互作用させる。回路内蔵の8個の再構成可能電極を用いて、フォトン対を操作しエンタングルし、2つのフォトンの任意の可能なエンタングル状態、あるいは1つのフォトンの任意のミクスト状態を作り出すことができる。
過去6年量子フォトニックチップの開発に取り組んできた研究グループは、現在、このデバイスをスケールアップに取り組んでいる。研究グループは、この技術を将来の量子コンピュータの基本構成要素と捉えている。