主要成果
米国国立標準技術研究所（NIST）の研究チームは、驚くべきことに、量子もつれ状態の光子ペアが、38.5マイル（約62km）もの長さの通常の（特殊な保護を施されていない）空中光ファイバーケーブル上を、92.8%という非常に高い配送成功率で伝送されうることを実証しました。この画期的な成果は、実用的な量子ネットワークの構築に大きな前進をもたらすものです。
技術・臨床詳細
この実験は、ワシントンDC郊外に敷設された既存の光ファイバーインフラを利用して行われました。研究チームは、毎秒1,500個の「もつれた」光子ペアを生成し、これを長距離の空中光ファイバーケーブルを介して送信しました。重要なのは、このケーブルが一般的なインターネット通信に使用されるものと同様であり、量子情報の繊細な性質を保護するための特別なシールドや冷却装置が不要であった点です。92.8%という高い成功率は、量子もつれが現実世界の環境下でも比較的堅牢に維持され、長距離伝送が可能であることを明確に示しています。これは、量子情報科学における「幽霊のような遠隔作用（spooky action at a distance）」が、科学的驚異から工学的応用へと移行しつつあることを意味します。
背景・業界文脈
量子インターネットの構築は、次世代の情報通信インフラとして世界中で活発に研究が進められています。しかし、量子ビットの中核である量子もつれの状態は非常にデリケートであり、長距離伝送中に環境ノイズや光ファイバー内の損失によって容易に破壊されるという課題がありました。このため、これまでの長距離量子通信のデモンストレーションは、特別な低損失光ファイバーや厳重な保護環境下で行われることがほとんどでした。NISTの今回の成果は、既存の商用光ファイバーインフラを大規模な改修なしに量子ネットワークに利用できる可能性を示唆しており、量子インターネットの展開コストと複雑さを劇的に削減する潜在力を持ちます。
今後の展望
NISTによるこの実証は、量子ネットワーク技術の商業化と大規模展開に向けた重要な一歩です。既存のインターネットケーブル上で量子もつれを維持できることは、量子インターネットのインフラ構築の障壁を低減し、より迅速な実装を可能にするでしょう。将来的には、この技術を応用して、完全にセキュアな量子鍵配送（QKD）ネットワークの構築や、地理的に分散した量子コンピュータ間の接続、さらには超高精度な量子センシングの実現などが期待されます。この研究は、量子技術が実験室から実社会へと移行する上で、極めて重要なマイルストーンとなることでしょう。
元記事: https://shashi.co/nist-proves-quantum-entanglement-survives-on-ordinary-internet-cable/
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