量子もつれは理論上無限に分配できる可能性がある

インドのハリッシュチャンドラ研究所（HRI）とベルギーのブリュッセル自由大学（ULB）で行われた研究によって、「量子もつれ」という量子の世界特有の現象を、バケツリレーのように複数の粒子ペアへ次々と分け与えられる可能性が示されました。

これまで、量子もつれは「一度作ると一組の粒子間でしか利用できない」と考えられてきましたが、今回の研究では最初に作られた量子もつれを少しずつ切り分けていけば、理論的には無限のペアにもつれを分配できることが明らかになりました。

ただし、分配するペアが増えるほど各ペアが受け取れるもつれは微量になってしまうため、実用面での限界も存在するとのことです。

この「量子もつれのリレー」とも呼べる新たな発見は、私たちの未来にどのようなインパクトをもたらすのでしょうか？

研究内容の詳細は2023年7月7日に『Physical Review A』にて発表されました。

なぜ今、「量子もつれ」の再利用が求められるのか？

離れていても相手のことを感じられるような不思議なつながりを、誰もが一度くらいは想像したことがあるのではないでしょうか。

実は量子の世界では、粒子同士がまさにそんな見えない絆で結ばれることがあります。

この不思議な現象は「量子もつれ」と呼ばれ、ある粒子に変化を加えると、どんなに離れていてもペアになったもう一方の粒子が瞬時に影響を受ける、という奇妙な性質を持っています。

量子もつれの存在が初めて知られるようになったのは、今からおよそ90年も前、物理学者のアインシュタインたちが量子力学の理論に疑問を呈したときのことでした。

しかし、当初の疑念にもかかわらず、量子もつれはその後の実験で実在が証明され、現在では量子通信や量子暗号、量子テレポーテーションなど最先端技術の基盤となっています。