横浜国立大学は2月4日、光子の発光と吸収だけで量子通信や量子計算に用いられる量子テレポーテーションを可能にする新原理を実証したと発表した。同成果は、同大大学院 工学研究院の小坂英男教授、新倉菜恵子研究員らによるもの。詳細は、米国物理学会誌「Physical Review Letters」のオンライン版に掲載される予定。今回、特殊な光源や検出器に頼ることなく、量子メモリ素子となるダイヤモンド中の単一欠陥の電子に内在する量子もつれを利用し、発光と吸収という自然現象だけで光子と電子の量子もつれを検出した。具体的には、量子もつれ生成は発光した光子と残った電子が自然にもつれるように、また、量子もつれ検出は光子と電子がもつれて吸収されるように工夫を行った。このような自然現象の利用で、特別な量子操作の必要もなく量子テレポーテーションによる量子中継が行えることを実験によって明らかにしたという。なお、同方式では、光ファイバを伝わって量子ノードに到達した光子を無駄にすることなく中継に利用することができる。つまり、中継ごとの失敗確率を原理的にゼロに抑えることができる。その結果、光ファイバ中で光子がなくなるのを避けるために中継区間を可能な限り短くすることで、通信レートを最大限まで上げることが可能になる。仮に光子送信レートを毎秒1Gビットとすると、中継区間を50kmに抑えたとしても1000kmの量子通信路一回線で毎秒100Mビットの情報が送信できるとしている。今回の結果は、量子中継の基本原理である量子テレポーテーションを極めて単純な原理で実現し、電子の量子状態を光子が届かない遥か遠方に高速かつ確実に再生できることを示唆するもので、物理法則で安全性の保証された量子通信網の飛躍的長距離化・高速化に道を開くものと期待されるとコメントしている。
2015年02月06日情報通信研究機構(NICT)は12月19日、電気通信大学と共同で、光ファイバ通信波長帯における量子もつれ光子対の生成効率を向上させる技術を開発したと発表した。詳細は、英国科学誌「Scientific Reports」に掲載された。量子もつれ光子対は、絶対に破られない暗号や超高速計算など、従来の情報通信技術では不可能だった機能を実現する上で不可欠な光源である。NICTでは、通信波長帯において独自の高純度量子もつれ光源を開発してきた。量子もつれ光源を駆動させるためには、波長やパルス幅などのパラメータを自在に調整でき、なおかつ高速で安定動作できるレーザが必要となる。今回、2.5GHzの駆動用レーザをこの高純度量子もつれ光源に組み合わせることで、雑音を増やすことなく、量子もつれ光の生成速度を30倍以上高速化することに成功したという。今回の成果により、市販の安価な光通信機器を用いた量子情報通信システムの構築が可能になるため、実用化に向けた研究開発が加速することが期待されるとコメントしている。
2014年12月25日東京大学は12月11日、電子の形の量子揺らぎを媒介とした新しい超伝導を発見したと発表した。同成果は、同大 物性研究所の松本洋介 助教、中辻知 准教授、同大大学院 新領域創成科学研究科博士課程の辻本真規 大学院生、東大物性研究所 新物質科学研究部門の冨田崇弘 特任研究員、アウグスブルグ大学 日本学術振興会海外特別研究員で東大物性研究所 新物質科学研究部門 元博士課程学生の酒井明人氏らによるもの。詳細は、米物理学会学術誌「PhysicalReviewLetters」のオンライン版に掲載される予定。超伝導とは、低温で電子がクーパー対と呼ばれる対を形成することで金属の電気抵抗がゼロになる現象で、工業的な応用の観点からも重要視され、これまで盛んに研究されてきた。この電子同士がクーパー対を形成するためには、電子同士を引きつける力が必要である。この引きつける力の起源として、これまで格子振動が考えられてきた。しかし、近年の研究から、銅酸化物高温超伝導体などではスピンと呼ばれる電子が持つ非常に小さな磁石の揺らぎが、電子同士を引きつける力として重要な役割を果たすことが分かっている。今回、研究グループは、希土類金属間化合物PrV2Al20において、異常な金属状態が実現することを見出した。また、この異常な金属状態は、電子の形を決める電子軌道の量子揺らぎによるものであることが分かった。さらに、この電子の形の揺らぎを媒介とした新しいタイプの超伝導が常圧下(1気圧)ではじめて実現していることを明らかにした。この新たな電子の対形成メカニズムの発見は、超伝導研究の新たなブレークスルーとなる可能性を秘めていると同時に、電子の形(電子軌道)の揺らぎを用いた新たな物質科学研究の方向性を提示する重要な成果であるとコメントしている。
2014年12月15日Thorlabsは、Corningの量子カスケードレーザ(QCL)事業と関連する光半導体技術の研究グループを買収すると発表した。同買収により得られる資産および知的財産権は、米国メリーランド州を拠点とするThorlabsの量子エレクトロニクス(TQE)部門に統合される予定。同部門は、2009年のCovega買収によって設立された半導体製造拠点で、総面積6万ft2の垂直統合生産システムを有する製造施設であり、2012年11月に買収したQCLおよびインターバンドカスケードレーザ(ICL)メーカーであるMaxionの本拠地にもなっているという。なお同社では、今回の買収が光半導体デバイスの生産能力の増強や、防衛/セキュリティ/商用/研究用途での利用を容易にすることにつながるほか、今後の製品開発において半導体レーザのコア技術が拡大することにつながると説明している。
2014年11月05日レーベルゲートは10月29日、音楽ダウンロードサービス「mora」にて、『SOMEDAY』など佐野元春が1980年代に発表したアルバム6タイトルのハイレゾ音源配信を開始した。すべて96kHz/24bitのFLAC形式となっており、価格はアルバム1枚あたり3,200円、単曲では540円(ともに税込)。10月29日より配信されるアルバムは、『BACK TO THE STREET』『Heart Beat』『SOMEDAY』『VISITORS』『Cafe Bohemia』『ナポレオンフィッシュと泳ぐ日』の6枚。音源はオリジナルのアナログマスターテープからリマスタリングされたもので、前田康二氏がマスタリンエンジニアを担当した。佐野元春の名作をオリジナルリリース当時に近い臨場感で蘇らせたという。11月19日には1990年代発表の6タイトル『Time Out!』『Sweet 16』『The Circle』『フルーツ』『THE BARN』『Stones and Eggs』を加え、全12タイトルのハイレゾ音源配信となる。
2014年10月29日情報通信研究機構(NICT)は10月24日、米国のレイセオンBBNテクノロジーズ、およびルイジアナ州立大学と共同で、現在実用化が進められている2地点間の量子暗号における新理論を確立し、量子鍵配送の1パルスあたりの鍵生成レートの原理的な限界を解明したと発表した。詳細は、英国科学誌「Nature Communications」に掲載された。量子暗号は、コンピュータによる解読が絶対不可能とされる究極的な暗号通信として、実用化が期待されている新しい技術である。今回、量子鍵配送について、量子情報理論に基づく新しい理論を確立し、この鍵生成レートの伝送損失に対する指数的な減衰は、個々の量子鍵配送プロトコルによらない普遍的な原理であることを解明した。また、その原理的限界は、現在実現している量子鍵配送プロトコルにおける1パルスあたりの鍵生成レートの10倍程度であることも明らかにした。このことは、現在の鍵生成レートが、量子鍵配送プロトコルのさらなる改善により、10倍程度まで向上できる可能性を示すとともに、どのようなプロトコルでも超えられない限界も同時に明らかにしたもので、今後、新しい量子鍵配送プロトコルの開発を進める上で重要な指針を与える成果であるとコメントしている。
2014年10月28日東京大学(東大)は5月22日、従来の不確定原理に基づく量子暗号方式とはまったく異なる動作原理に基づく量子暗号方式を考案し、従来は必要とされていた通信路の雑音量を監視せずにセキュリティを確保できることを証明したと発表した。同成果は同大大学院工学系研究科の小芦雅斗教授、理化学研究所の佐々木寿彦特別研究員(当時、東大大学院工学系研究科 特任研究員)、国立情報学研究所の山本喜久教授らによるもの。詳細は5月22日付の英科学誌「Nature」に掲載された。量子暗号は量子力学の性質を利用することで、盗聴者の計算能力や技術レベルに依存しない強固なセキュリティを実現できる通信技術。通信におけるセキュリティは、ハイゼンベルクの不確定性原理により、微弱な光パルスに載った信号を盗聴者が盗み見る行為そのものが信号が変化させてしまい、通信路の雑音量が増加するように見えることから、その雑音量を監視することで担保されていた。しかし、この動作原理では、使用している通信路が本来持っていた雑音も盗聴者が引き起こしたと仮定させてしまい、効率の低下を招いてしまい、ビット誤り率が15%程度になると、まったく情報を送れなくなるという課題があった。また、通信路をある程度の数の検査を実施する必要があり、数百ビットの秘匿通信をする場合でも、監視のために最低限百万ビット以上の通信量が必要となるという課題もあった。今回考案された方式は、レーザー光源からの微弱光パルスの列に、デジタル光通信でも使用されている差動位相変調方式でビット値の情報を載せて送信。受信者は、遅延回路を含んだ干渉計を用いてパルスをランダムにずらして重ね、光子検出によりビット値を読み出すというもので、具体的には、受信者が光子を受信すると、重ねた2つのパルスを位相が同じだったのか違っていたかの判断できるようになるため、それをビット値とし、その光子検出パラメータを送信者に報告。送信者は、その情報と、自らが与えた位相変調の記録から、受信者が決定したビット値を判断することで、1ビットの情報が送られたこととなる。もし盗聴者が通信路に介入して光子検出を行い、パルス対の位相の相違を知ったとしても、受信者が偶然、盗聴者が知ったパルスのずれを偶然選ぶことが無い限り、盗聴者が、知ることができた位相の相違を用いて送受信者がビット値を決めることはない。また、盗聴者が光子検出を行うタイミングを遅らせ、受信者がパルス対を送信者に連絡するタイミングで、先に保存していたパルス幅を測定する場合、パルス列そのものをずらすことはできるが、どこに波束が収縮するかは、量子力学の持つ不確実性によりランダムに選ばれるため、ほぼ合致することはないという。実際の研究では、こうした単純な盗聴法のみならず、物理的に可能なあらゆる盗聴法に対するセキュリティを証明できたと研究グループでは説明している。なお研究グループでは、従来方式に比べると、既存のレーザー光源と干渉計の組み合わせで実現できるため、システムを簡素化が図れるほか、監視に関わる手間の省略や雑音が大きな通信路でも秘匿通信が可能になるとしており、今後、この新たな動作原理の理解を深めていくことで、1984年に発表された現在の量子暗号方式に代わる新たな暗号方式として活用が期待できるとするほか、暗号以外のさまざまな分野での発展も期待することができるとコメントしている。
2014年05月22日NTTと国立情報学研究所(NII)、大阪大学は4月8日、超伝導磁束量子ビットとダイヤモンド量子メモリを組み合わせたハイブリッド系において、長い寿命を持つ隠れた量子状態である"ダーク状態"が発現するメカニズムを明らかにしたと発表した。詳細は、英国科学誌「Nature Communications」に掲載された。量子ビットとは、量子コンピュータを構成する基本要素である。どのような系を用いて量子ビットを構成し、量子的な情報をどのように保持し、量子演算をいかに実行していくかについて、様々な方式が提唱されている。中でも、制御が可能で、長寿命な量子ビットを実現するために、2つの異なる系をハイブリッド化する研究が盛んに行われている。研究チームでは、2011年に、高い制御性を持つため量子プロセッサとして使用可能な超伝導磁束量子ビットと、潜在的には長い寿命を持つと期待されるダイヤモンド量子メモリを組み合わせたハイブリッド系を実現した。しかし、ハイブリッド系にした際に、ダイヤモンド量子メモリの寿命が十分に延びておらず、その長寿命化が課題だった。原理的には、ダイヤモンド中の電子スピン密度を減らすことで寿命を延ばせることが知られている。しかし、この方法を用いると、超伝導磁束量子ビットとダイヤモンドの間の結合が弱くなりハイブリッド化が難しくなるという問題があった。また、ハイブリッド系にすることにより、超伝導磁束量子ビットやダイヤモンド量子メモリ単体では観測されていなかった長寿命状態が観測されることが知られていた。しかし、この長寿命状態が発現するメカニズムが不明のため、量子メモリとして活用できなかった。この状態を活用できれば、超伝導磁束量子ビットとダイヤモンド間の結合を弱めることなく、長寿命の量子メモリが実現できる可能性があるため、その起源の解明が求められていた。今回、超伝導磁束量子ビットとダイヤモンド量子メモリを結合したハイブリッド系で、量子メモリ実現のために重要となる長寿命の"ダーク状態"を発現するメカニズムを解明した。ダーク状態とは、量子力学的干渉性のためにその系から発する信号が打ち消されてしまい、実験的に検出のできない隠れた状態を意味する。このようなダーク状態は、一般に長寿命であることが知られているものの、実験的に検出ができないため、量子情報への活用は難しいと考えられていた。これに対し、研究チームは、超伝導磁束量子ビット・ダイヤモンド量子メモリのハイブリッド系では、結晶の歪みや磁場ノイズのために干渉が完全には働かず、ダーク状態由来の信号が検出可能であることを理論的に示した。そして、実際にその信号を実験的に補足し、量子状態の寿命が、従来のハイブリッド系の量子メモリでは20nsだったものが、ダーク状態では150nsまで長くなることを示した。ダーク状態が利用できるようになれば、量子メモリの長寿命化が期待できる。制御性の良い量子プロセッサの超伝導磁束量子ビットと合わせて用いることで、量子コンピュータの必要なリソースを削減できるのに加え、現在のコンピュータと桁違いの速さで計算が実行できるようになる展望が開けるとコメントしている。
2014年04月09日明星食品は6月4日、「支那そばや」店主の佐野実氏とコラボレートしたカップラーメン「明星 究麺外伝 佐野実 限定香味塩らぁ麺」を発売する。内容量103g(うち、麺80g)で246円(税抜)。「明星 究麺」は、独自のスーパーノンフライ製法による多様な食感を再現する技術をもとに本格品質を追求し、様々な麺メニューをカップ麺で再現、提案しているシリーズ。今回の新商品は、ラーメン界の中でも麺の旨さにこだわりを持つ佐野実氏が特別監修。佐野氏厳選の素材「クロレラエキス」を配合したノンフライ麺、豚脂と香味野菜の香ばしい風味が広がる「佐野実氏特製香味油」を使用したスープ、チャーシュー、メンマ、ネギ、スイートチリといったかやくなど、細部まで佐野氏のこだわりが凝縮された一品になっているという。【拡大画像を含む完全版はこちら】
2012年05月16日