ニールス・ボーア研究所、量子通信の20年来の壁を突破—既存の光ファイバーで単一光子伝送に成功

概要

デンマークのニールス・ボーア研究所の研究チームが、既存の光ファイバーネットワーク上で単一光子を送信することに成功し、20年来の量子通信の障壁を突破しました。ドイツの研究グループと協力し、約30,000個の原子で構成される新型量子ドットを開発し、通信波長帯である1300nm付近でコヒーレントかつ同一の単一光子を直接放出。この成果は、既存インフラを利用した量子インターネット構築の可能性を大きく広げ、Nature Nanotechnology誌に掲載されました。

詳細

デンマークのニールス・ボーア研究所の研究チームが、量子通信分野における長年の大きな障壁を突破する画期的な成功を収めました。彼らは、既存の光ファイバーネットワーク上で単一光子を効率的に送信する技術を確立したのです。これまでの量子ドット技術では、特定の波長でのみ機能し、特に光通信規格に適合するような長波長帯では、光子のコヒーレンス（位相の揃った状態）が著しく損なわれるという問題に直面していました。

この問題を解決するため、ニールス・ボーア研究所の研究チームは、ドイツのボーフムの研究グループと協力し、約30,000個の原子から構成される全く新しいタイプの量子ドットを開発しました。この新型量子ドットを用いることで、通信波長帯である1300nm付近という実用的な長波長帯で、コヒーレンスを保ちつつ、かつ識別不能な（同一の）単一光子を直接放出することに成功しました。この革新的な成果は、既存の光ファイバーインフラストラクチャをそのまま活用して、将来の量子インターネットを構築する可能性を大きく広げるものです。長らく20年以上にわたって量子通信の分野で未解決の課題とされてきた問題を克服したとして、この研究は高く評価されています。この画期的な研究成果は、2026年4月27日付けで権威ある学術誌Nature Nanotechnologyに掲載されました。