東大:光量子プロセッサを開発:量子通信、センシング、イメージング(動画):
Tokyo Univ: Photon processor: Quantum communication, sensing, imaging:
东京大学:开发光子处理器:量子通信、传感、成像
ー「究極の大規模光量子コンピュータ」実現へー
東京大学:
11月13日、光を使った量子コンピュータの研究で、
- 単一でさまざまな種類の計算や、
- 複数ステップに渡る計算を実行できる、
万能な計算回路「光量子プロセッサ」の開発に成功したと発表した。
量子コンピュータは:
特定の計算を、現在のスーパーコンピュータより高速に実行できる。
世界各国でさまざまな方式のコンピュータの開発が進んでいる。
光方式の優位性:
今回研究チームは、光を使った方式に取り組んだ。
- 他方式とは違い、常温大気中で動作が可能。
- 光を使った量子通信との相性が良い。
- 高クロックで高速計算可能など強みがある。
従来の光量子コンピュータの欠点:
複数計算には、回路が大量に必要になる。
コンピュータ回路が大規模になる欠点があった。
光量子プロセッサの開発:
万能な計算回路を1つ置き、そこを何度もループさせる。
最小規模回路で効率良い計算を可能にした。
「究極の大規模光量子コンピュータ」方式を2017年に考案。
今回の研究:
- 回路を変更することなく、
- 万能な計算回路が可能になる、
光量子プロセッサの開発に成功した。
光量子技術への応用:
- 複数ステップ計算を繰り返せる拡張性と、
- 計算種類変更に必要な汎用性を兼ね備え、
万能動作を光量子プロセッサ1つで実行できる。
これは、究極の大規模光量子コンピュータの実現に貢献する。
量子通信や、
量子センシング、
量子イメージングなど、
光量子技術への応用も期待できるとしている。
– ITmedia
https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2111/15/news114.html
さまざまな計算を何ステップでも実行できる万能な光量子プロセッサーを開発 東京大学、科学技術振興機構(JST)
https://www.jst.go.jp/pr/announce/20211113/index.html
Programmable and sequential Gaussian gates in a loop-based single-mode photonic quantum processor
Abstract
A quantum processor to import, process, and export optical quantum states
is a common core technology enabling various photonic quantum information processing.
However,
there has been no photonic processor that is simultaneously universal, scalable, and programmable.Here,
we report on an original loop-based single-mode versatile photonic quantum processor that is designed to be universal, scalable, and programmable.Our processor can perform arbitrarily many steps of programmable quantum operations
on a given single-mode optical quantum state by time-domain processing in a dynamically controlled loop-based optical circuit.
We use this processor
to demonstrate programmable single-mode Gaussian gates and multistep squeezing gates.In addition,
we prove that the processor can perform universal quantum operations by injecting appropriate ancillary states and also be straightforwardly extended to a multimode processor.These results show that
our processor is programmable, scalable, and potentially universal, leading to be suitable for general-purpose applications.