東大・NTTらが光量子コンピューターの計算精度向上に資する新技術 10dBの量子ノイズ圧縮に成功

東京大学、NTT、理化学研究所、OptQCの4者が、光の損失を抑えつつ、強い位相同期信号を生成できる「新規位相同期手法」を開発した。10dBの量子ノイズ圧縮に成功し、光量子コンピューターの高速計算および計算精度向上に大きく寄与するという。

“新手法”で光損失と位相誤差のトレードオフを解消

新手法は、励起光を量子光源PPLNに入力しつつ、基準光を量子光源PPLNに入る前の段階で分岐し、その分岐光を別のPPLN導波路(位相検出用PPLN)に導いて位相同期信号を作る仕組みだ。

この構成により、量子光源PPLNから出力されるスクイーズド光側からはタップを行わずに済むため、スクイーズド光の損失・劣化を抑えられる。また、位相検出用PPLN内のパラメトリック増幅器を用いることで、光の損失を伴わずに強い位相同期信号を生成できると柏崎氏は説明した。

新規位相同期手法の概要

この新手法を用いてスクイーズド光の評価を実施したところ、10.1dBの量子ノイズ圧縮を観測できたという。これにより、光量子コンピューターの計算精度のさらなる向上が期待できるとした。

10.1dBの量子ノイズ圧縮を観測

古澤氏は、「12dB、さらには15dBのスクイージングレベルを近い将来達成できると考えている」と述べ、4者連携でさらなる研究開発を進めていくという。

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