科学者らが量子もつれに関する新たな洞察を明らかに
研究者らは量子もつれの理解において画期的な進展を遂げ、粒子が広大な距離を隔ててもつながり続ける仕組みを明らかにした。この発見は、量子コンピューティングとセキュアな通信の進歩への道を開く可能性がある。発見は2025年9月28日に有力な物理学ジャーナルに掲載された。
マサチューセッツ工科大学（MIT）のエレナ・バスケス博士が主導した研究で、科学者らは量子もつれの現象を探求した。この現象では、2つ以上の粒子が結びつき、一方の状態が距離に関係なく他方に即座に影響を与える。Nature Physics誌に詳細が記載されたこの研究では、先進的なレーザー干渉計法を用いて、10キロメートルにわたるリアルタイムのもつれ観測を行った。
実験は2025年初頭に開始され、チームは非線形結晶を使用してもつれフォトン対を準備した。「古典物理学に反する相関を測定でき、アインシュタインの『遠隔地での不気味な作用』を前例のない精度で確認した」とバスケス氏はインタビューで語った。セットアップでは、一方のフォトンを光ファイバー経由で遠隔ステーションに送信し、もう一方を研究所に残した。
主な発見には、もつれ保存の99.8%の忠実度が含まれ、これは以前の95%の記録を大幅に上回る。これは、環境ノイズが量子リンクを乱すデコヒーレンスの長年の課題に対処するものである。背景：量子もつれは1930年代以来物理学者を悩ませており、ハッキング不可能な暗号化のための量子鍵分配などの技術の基盤となっている。
影響は深刻だ。専門家らは、これが量子ネットワークを加速させ、世界的なセキュアデータ転送を可能にすると示唆している。しかし、複数粒子へのスケーリングなどの課題が残る。「有望だが、実用的な応用は数年先だ」と共同著者のラジ・パテル博士は指摘した。
単一ソースに矛盾は見つからず、繰り返しの試験で一貫した結果が得られたことで実験の厳密さが強調されている。この研究は2023年のウィーン大学の先行研究を基に、もつれ距離を50%延長した。
この発見は量子科学の継続的な進歩を強調し、国家科学財団からの250万ドルの助成金で資金提供された。それはコンピューティングと暗号の変革の可能性を示すが、監視における量子優位性に関する倫理的懸念が批評家に残っている。