インサイダーブリーフ
- 日本と英国の研究者によって開発された新しい量子アルゴリズムにより、量子コンピューターは量子技術の重要なリソースである量子エンタングルメントを検出および保護することができます。
- 変分エンタングルメント証人（VEW）と呼ばれるこの方法は、壊れやすいエンタングルメントを損傷することなく、絡み合った状態と絡み合った状態を区別することにより、従来の技術に対する精度を向上させます。
- このアプローチでは、量子状態を維持する非ローカル測定値を使用し、量子コンピューティング、通信、および暗号化に潜在的な利点を提供します。
- 画像：変分エンタングルメント証人（VEW）スキームの視覚化。左：多くの量子状態が評価されるのを待ちます。各状態は、VEWメソッドを使用して1つずつ分析されます。右：結果に基づいて、それらは絡み合った部分空間（赤楕円）または分離可能な部分空間（青楕円）のいずれかに分類されます。 （Le Bin Ho et al。）
プレスリリース – 自己発見の旅に出る人間と同様に、量子コンピューターは自分の基盤の理解を深めることもできます。
トホク大学とロンドンのセントポールスクールの研究者は、量子コンピューターが量子コンピューティングの基本的な基盤である量子エンタングルメントを分析および保護できるようにする新しいアルゴリズムを開発しました。これらの発見は、量子エンタングルメントと量子技術の理解を深めることに貢献しています。
この研究はに掲載されました 物理的なレビューレター 2025年3月4日。
アインシュタインが「遠くで不気味なアクション」として特徴付けられると、Quantum Entanglementは、粒子がそれらの間の距離に関係なく相互接続されたままであるユニークな現象です。この機能は、量子コンピューターが非常に強力な理由の1つです。
「量子コンピューターはエンタングルメントの上に構築されており、現在は絡み合いを研究して理解するためにも使用できます」と、トホク大学の学際科学研究所および工学部大学院の専門家研究所の助教授であり、この研究の主著者であるル・ビン・ホーは述べています。
チームは、エンタングルメント検出を最適化する量子アルゴリズムを使用して、Variation Entanglement Witness（VEW）と呼ばれる方法を導入しました。多くの場合、すべての絡み合った状態を識別できない従来の方法とは異なり、VEWは検出の精度を高めながら、分離可能（絡まない）と絡み合った状態をよりよく区別します。
ただし、エンタングルメントを検出することは、課題の一部にすぎません。 2つの絡み合った粒子の間の光の距離でさえ、それらを本当に際立たせることはできませんが、量子の絡み合いは独自の方法で壊れやすいです。
「多くの場合、局所測定に依存する従来の検出方法は、実際に量子の絡み合いを破壊する可能性があります」とルは言いました。
これを克服するために、この研究では非ローカル測定フレームワークを提案し、研究者が量子波機能を崩壊させることなく絡み合いの特性を評価できるようにします。
「私たちの方法は、量子コンピューティング、通信、暗号などのアプリケーションに不可欠なエンタングルメントを検出および保護するための信頼できる方法を提供します」とLe氏は述べています。 「エンタングルメント検出のための適応機械学習ベースの方法は人気を博していますが、これはエンタングルメントを検出および保存する最初の量子アルゴリズムです。」
チームは、エンタングルメント検出の効率と精度を改善することを目指して、アルゴリズムをさらに改善することを計画しています。これは、堅牢な量子技術を進めるための重要なステップです。
