本日の注目ニュース!!

2015年04月01日

「量子コンピューター」 いよいよ実用化か!? 心臓部のチップ開発、画期的成果

22
コメント

3673

1: Mogtan ★@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 02:42:38.79 ID:???.net
掲載日:2015年3月31日
http://eetimes.jp/ee/articles/1503/31/news029.html


|1m2サイズを26×4mmサイズに

 東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授の研究グループとNTT先端集積デバイス研究所は2015年3月31日、量子テレポーテーション装置の心臓部となる量子もつれ生成・検出部分を光チップで実現することに成功したと発表した。光学部品を不要とすることで、同様の回路をこれまでの1万分の1のサイズに縮小した。

 今回の研究成果は、量子テレポーテーションの手法を用いて量子コンピュータを実現できることを示した。
この成果は、英国の科学雑誌「Nature Photonics」(現地時間2015年3月30日)に、論文「Continuous-variable entanglement on a chip」として掲載された。

開発したチップ 出典:東京大学
l_tt150331ToukyoU998


|量子オペアンプである量子テレポーテーション

量子テレポーテーションのイメージ 出典:東京大学
l_tt150331ToukyoU999

 エネルギー消費が極めて小さい超高速コンピュータを実現する技術として量子コンピュータが注目されている。
 これを実現するためには、大量の量子ロジックゲートを作り込む必要がある。その手法として、古澤氏らの研究グループは、光子に乗せた量子ビットの信号を転送する量子テレポーテーション技術に注目し、開発に取り組んできた。

 量子テレポーテーションとは、光子に載せた量子ビット*)の信号(光量子ビット)を、ある送信者から離れた場所にいる受信者へ転送する技術。これまでにない大容量通信を実現するとされる量子力学の原理を応用した「量子通信」を実現する上で最も重要な技術とされている。さらに、量子テレポーテーションを行う装置を組み合わせることで、超高速な処理性能を持つ「量子コンピュータ」も構築できるという。


*)0と1の重ね合わせで表示される情報単位。重ね合わせとは0と1が同時並行で存在するような一種の中間状態で、量子力学特有の状態。重ね合わせをうまく利用することで、高い処理性能の情報処理が実現できる

量子力学を応用した情報処理の可能性 出典:東京大学
http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1503/31/l_tt150331ToukyoU000.jpg



46880915-s

関連記事:横国大、量子テレポーテーションを可能にする新原理を実証
 
【画像】 このドレス、「青と黒」もしくは「白と金」に見える人がいるらしい

【閲覧注意】日本三大未解決事件が怖すぎwwwwwwwwww(画像あり)

【映像】怒っていた猫が急に話しかけてきたけどネコ語だから分からない。誰か分かる奴いる?

アメリカ人の愛国心の強さwwwwwwwwwwwww

血液型の話で科学的根拠ないって言う奴wwwwwwwwwwww

海外「誇り高い民族だ!」 日本人がチップを受け取らない理由に外国人が感銘


海外「日本に泥棒はいないの?」日本の街中で外国人が財布を落とした結果・・・


「日本人はこのアンドロイド美少女を何に使う気だよだよ‥」 韓国人「日本人が開発したリアルな美少女型アンドロイドロボットをご覧下さい」 【動画】



転載元: http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1427737358/

※関連動画



2: Mogtan ★@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 02:43:12.94 ID:???.net
|2013年に「完全な量子テレポーテーション」を実現

 古澤氏らの研究グループは2013年に、量子(光子)の波動性に着目して完全な量子テレポーテーション*)の実験に成功しており、従来に比べて100倍以上の効率で量子テレポーテーションを行う方法を見いだしていた。

 ただ、2013年当時の実験装置は、光学テーブルの床面積が4.2×1.5mと大きく、この装置には500点以上の
ミラーやレンズなどの光学部品を使って回路を構成するなど、実用化には程遠かった。

013年当時の量子テレポーテーション用実験装置の写真。4.2×1.5mの大きさがあり、ミラーやレンズなどの光学部品を配置しレーザー光の経路を作っている。使われているミラー、レンズの数は500枚以上におよび、調整に長い時間を要した 出典:東京大学
l_tt150331ToukyoU002

l_tt150331ToukyoU003


|シリコン基板上に導波路を形成

 今回の開発成果は、これまでの研究成果に基づき、超高速コンピュータの実用化に近づく成果といえる。多数用いられている光学部品のうち、1/4~1/5程度を占めるとみられる量子もつれ生成・検出の部分(実装スペースは約1m2)を、外形寸法が26×4mmの極めて小さな光チップに集積し、その動作を確認した。
 チップ上に導波路を形成することで、フリースペースで必要となっていたミラーやレンズなどの光学部品を削減することが可能となったからである。「今回の成果は、超高速コンピュータや超大容量光通信システムを実用化していくための突破口になる」(古澤氏)とみている。

光チップ付近の拡大写真。導波路素子と示されている部分が光チップだ 出典:東京大学
l_tm_150331utokyo04


 試作した光チップは、シリコン基板上にシリカを成膜し、リソグラフィ技術でパターンを形成する。そこに不純物を添加して屈折率を向上させ、その上にガラスを成膜して製造する。シリカの導波路は幅3μm、高さ3μmと微細である。光チップ内に作り込んだ導波路で2波を合波して量子もつれを生成する。
 ホモダイン測定に相当するビームスプリッタも作り込んだ。ヒーターでローカルに温度を制御することで、ビームスプリッタの分岐比を変更することができるという。

実験セットアップの概略図 出典:東京大学
l_tm_150331utokyo04_01


3: Mogtan ★@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 02:43:57.07 ID:???.net
 
|量子もつれ生成を確認

 今回行った光チップの検証では、量子もつれ光源となる2つのスクイーズド光(波長860nm)を、2つの光パラメトリック発振器を用いて生成した。これを、光ファイバーアレイを使って光チップ内に入射させる。光チップ内部では、量子もつれ光生成用干渉計を使い、2つのスクイーズド光を干渉させることで、量子もつれ状態の2つの光ビームを生成させた。これらの光ビームを2つのホモダイン検出用干渉計で測定した。出力信号の差や和を測定することにより、試作した光チップ上で量子もつれが生成されていることを確認することができた。

量子もつれ状態の2つの光ビームを生成し、2つのホモダイン検出用干渉計で測定した。出力信号の差や和を測定することで量子もつれが生成されていることを確認した(c図は、ランダムノイズより低いレベルにあるのが量子もつれである) 出典:東京大学
l_tm_150331utokyo05


|チップを多数用いることで量子コンピュータが「実現可能」

 今回の研究成果と今後の取り組みについて古澤氏は、「量子テレポーテーションのコア技術となる量子もつれを、光チップで生成できることは確認できた。これから完成度を高めていくためには、全体で50%程度の損失となっている結合ロスをなくすことである。このためには量子オペアンプである量子テレポーテーションの集積化はもとより、レーザー光源なども含めて1チップ化することが必須だ。これらのチップを多数個用いることで、量子コンピュータを実現することが可能となる。また、量子誤り訂正機能も重要な技術となる」と語った。

 量子テレポーテーションを用いて、一般的な論理回路の「NANDゲート」に相当するユニバーサルゲートセットを作成することが可能である。

 なお、今回の成果は、英国ブリストル大学の教授を務めるオブライエン氏や、サウサンプトン大学の講師を務めるポリティ氏との共同研究によるもので、文部科学省の先端融合領域イノベーション創出拠点形成プログラムなどの支援を受けて実施している。

東京大学大学院工学系研究科の古澤明教授
tm_150331utokyo01

<参照>
日経プレスリリース - 東大、量子テレポーテーション心臓部の光チップ化に成功
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=383336&lindID=5

Continuous-variable entanglement on a chip : Nature Photonics : Nature Publishing Group
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2015.42.html


8: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 02:56:51.37 ID:GlzqeyEE.net
これ、マジですごくね?


9: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 02:58:44.60 ID:01xe/cQW.net
つまりどういうこと?


10: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 03:00:52.40 ID:VNL8FEWt.net
実用化されて完成したら世界中の暗号速攻解読しまくれるという話があるけど凄すぎじゃないですか?


12: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 03:10:56.50 ID:Vb4JZFO2.net
今のスパコン京が将来ノートパソコンぐらいになるってことだろ
スゴすぎて気を失うわ

19: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 03:26:11.07 ID:J2CZOS6A.net
>>12
スパコンがスマホになる


14: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 03:13:47.95 ID:01xe/cQW.net
量子コンピューターはアルゴリズムを作るのが難しくて、現時点で素因数分解ぐらいしかできないと聞いた。
人工知能などには使えるの?


15: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 03:15:00.92 ID:UHIjq2PV.net
プログラム言語は何?

42: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 07:00:43.01 ID:y+EtL5wR.net
>>15
できれば日本語でお願いします。


25: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 04:21:15.13 ID:llRAwVbr.net
今は1と0(の2種類)なのでトーナメント表を横にしたような
・1✕(2種類)→2(✕2種類)→4→8と計算が増えていく

量子は1自体に1と0を内包している。(0も同様)トーナメント表でいうと
・1(✕2種類✕2種類)→4(4✕2種類✕2種類)→16→64と計算が増えていく

計算すればするほど加速度的に早くなることがお分かり頂けただろうか。
以下より詳しい解説を先生にお願いします。


27: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 05:00:39.46 ID:D6PjAjV/.net
これタイムマシンの原型な


28: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 05:19:38.29 ID:6xj5ROpc.net
タイムマシンは眉唾ものだからなw
テレポーテーションが出来ても
過去にはいけない。


34: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 06:03:01.34 ID:aWDSj6vt.net
これのスーパーコンピューターをはよ


62: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 09:46:57.64 ID:/3IRCkeu.net
量子テレポーテーションはべつに量子が空間を飛んだりするようなものではない
このネーミング完全に誤解生むし失敗だと思う

64: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 10:57:32.96 ID:4Z1vAkpB.net
>>62
物質や生命の本質は情報だと定義すれば別に誤ってはいない


66: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 11:43:39.04 ID:2PThKFmU.net
よく分からないけどとても凄いってことは分かった


78: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 16:57:20.86 ID:v8xFUGDS.net
なるほど、わからん。


85: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 20:12:27.89 ID:LBukBVIb.net
量子コンピュータの心臓部は10円玉か 胸熱だな


86: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 20:16:36.15 ID:hZ8scm4N.net
100年以内にモノになるかな


98: 名無しのひみつ@\(^o^)/ 2015/03/31(火) 21:35:36.95 ID:CwpKlKpy.net
まだこんなブレークスルーが出てくるんだから凄いよな
もうちょっと頑張って生きてみよう


こちらも読まれております。
10年前に体験した心霊話を垂れ流す

【狂気】被災地で体験した話。霊的なものも怖かったが、一番怖いのは人間で…強烈なエピソードを語ろうと思う。

【閲覧注意】 福島第一原発、20キロ圏内の世界をご覧ください (画像あり)

【超絶悲報】 ドラクエ5のフローラって、こんなクズ女だったのか・・・ (画像あり)

【悲報】サンボマスターの現在のバンド名がヤバイwwwwwwwww 

韓国人「世界で最も金持ちな日本オタク、そのスケールがすごすぎる」

海外「うちの国では高価だから・・・」日本の定番のチョコレート菓子を外国人が食べてみた

【閲覧注意】食べられるわけないだろ! 海外で驚かれる日本の食べ物ベスト10

この一枚の美人ロシア軍女兵士の写真で、世界中の男が立ち上がった!【海外反応】

日本のiPhoneで「あめりか」と打つと出て来る絵文字www(海外の反応)

ツタンカーメンの「黄金のマスク」接着剤まみれに… あごひげ部分外れずさんな修理

海外の反応「信じられない!」日本ではこんなに幸せな体験をすることが出来るようです

筑波大のオタサーの姫wwwwwwwwwwwwwwwwww

【紙技】日本の職人が紙だけで作ったSFレプリカがすご過ぎる!この器用さは日本人だけの正に「紙技」へwwwwwwwwwww

韓国人「バスの乗り方で分かる、日本人と韓国人の民度の違いをご覧下さい」 

【1時間89300円!】 韓国人「イギリスでも大人気の韓国美女のご尊顔をご覧下さい!」 【画像】

【画像】レクサスで4500万円の車をご覧ください

獣医に教わった 「猫が喜び長生きする良い家」 実際に作ってみた結果www

【海外の反応】 日本軍の東南アジア侵攻は『侵略』だったのか『解放』だったのか

武井咲の中学時代の写真wwwwwwwwwwww

美少女(4)が行方不明→父の執念で12年後に発見も、カウンセリングが必要な状態…

【爆笑注意】 昔のこち亀ってこんな神漫画だったのかよwwwwwwww (画像あり)

【画像】「美しすぎて、選手が集中できない」 とレッドカードを出された美女レポーターがこちら

【愕然】ジェネリック拒否した結果wwwwwwwwwwwwwwwwwwww

まさに決定的瞬間。世界最大級のコンテストに入賞した写真17選

【閲覧注意】少年(10)原因不明の頭痛→長さ10cmの寄生虫が脳を破壊していた

【悲報】つるの剛士さん、ハゲる・・・

衛星「いぶき」で世界のCO2濃度を観測した結果…くっきり浮かび上がった都市は

海外「日本のカタナってさ・・・」刀に対する海外のリアルな反応

あなたはiPhoneを使いこなしているか? iPhoneを使いこなすための9つの知られざる機能

【画像あり】これが韓国でおいしいといわれるラーメン屋wwwwwwwwwwwww


Facebookでシェア Twitterでつぶやく
はてブする



コメント一覧

1. まとめブログリーダー  2015年04月01日 10:29
要するにあれだろ
ワープできるようになるってことだろ...?
2. 名無し隊員さん  2015年04月01日 10:33
エイプリールフール?
3. 名無し隊員さん  2015年04月01日 10:34
10年前に提唱されたホログラムディスクと同じの、
どーせ「実用化のメドは立ってない」トンデモ発明だけどなーw
4. かねぽん  2015年04月01日 10:36
量子コンピュータに関する本を何冊か読んだけど、未だによく理解出来ません。
5. 名無し隊員さん  2015年04月01日 10:42
量子コンピュータに使うメモリが大変そう
量子メモリに量子SSD・・・・・・
6. 名無し隊員さん  2015年04月01日 10:48
東大が耳目を集める成果を出すとは珍しい。
7. まとめブログリーダー  2015年04月01日 11:04
※5
そこらへんは従来通りで大丈夫だろ。
8. 名無し隊員さん  2015年04月01日 11:06
そろそろ昭和の時代に夢想された未来なんだけどそこまでSFしてないなぁ
9. 名無し隊員さん  2015年04月01日 11:27
力技で人工知能作れそう
アルゴリズムとかいらんかったんや!
10. 名無し隊員さん  2015年04月01日 11:28
※3
現時点では国が一台所持してるだけで世界の脅威レベルだがな
それ作れますよって示せるだけでかなり儲けもんだと思うが
11. 名無し  2015年04月01日 11:34
俺がガンダムだ
12. 名無し隊員さん  2015年04月01日 11:51
人工人間いけんじゃね
13. まとめブログリーダー  2015年04月01日 12:15
耳垢が出ないようになる仕組みはよ
14. エンタングリとエンタングラ  2015年04月01日 14:45
5 -2dBではテレポーテーションすら出来ない。導波路と連続量は相性が悪すぎる。
単一光子光源が開発されれば存在意義を全て失う。

しかし実用化に不向きなだけで、原理実証には連続量が向いてるのは間違いないし、ブレークスルーを狙うならスクイーズド光を使えということなのであろう。

15. 名無し隊員さん  2015年04月01日 16:36
だからいい加減わかるように説明しろ
科学者どもも分かった気になってるだけだろwww
16. 名無し隊員さん  2015年04月01日 17:01
最近の飛行機墜落はヨルムンガンド計画かな
17. 名無し隊員さん  2015年04月01日 18:20
※10 
いや無理だから。試作段階にもなってないからこれは
18. 名無し隊員さん  2015年04月01日 18:56
なるほど!だから、もう一人の自分がどこかに生きているわけだ
19.   2015年04月01日 20:48
ホ.モダイン・・・
20. 名無し隊員さん  2015年04月01日 20:59
でもOSがMSならばクソなんだろ?
21. 名無し隊員さん  2015年04月04日 02:38
実用化にはほど遠いし、実用化しても何ができるやらってレベル
22. 名無し隊員さん  2015年04月15日 01:58
>>21

今のコンピューターの苦手な部分が補える。
飛躍的に、処理速度が上がるのではなくて、
得意分野が違うだけ。

暗号解読が最たるもので、
今のスパコンでも解読するのに100年単位かかるような暗号でも、
1秒もかからずに解読ができたりする。

ただまあ今の暗号形式に問題があるだけで、
量子暗号や、数学の未解決問題の何だったかを解決できれば、
暗号自体は無意味化するわけじゃない。

コメントする

名前
 
  絵文字