量子情報通信のための単一光子源
筑波大学大学院物質創成先端科学専攻の舛本泰章先生のところで、量子情報通信に用いる技術の研究について、お話をうかがってきました。
量子情報通信はこれまでの情報処理や通信技術の限界を超える革新的な技術として注目されています。絶対に破られない量子暗号を用いた通信や、量子コンピューターへの応用などが期待されています。量子情報通信の実現のためには、情報を載せる光子の1粒1粒を、必要なときに自由に発生させる「単一光子源」が必要です。単一光子とは、同一時刻に光子が1個しか存在しないことをいいます。
単一光子源としては、人工原子と呼ばれることもある「量子ドット」を使う方法が研究されてきました。しかし、この方法では、発生する光子のエネルギーがばらついてしまう問題があります。舛本先生のグループでは、緑色の発光ダイオードとして広く使われている��-�溝家焼蛎里鮖箸辰進未諒�法で、エネルギーのそろった単一光子を世界で初めて発生させることに成功しています。
舛本先生のグループが用いた方法というのは、��-�溝家焼蛎里離�リウム・リンの結晶中に窒素原子をきわめて希薄な密度でドーピングし、2つの近接した窒素原子ペアがつくる「等電子トラップ」というものによって、単一光子をつくるというものです。
結晶構造の模型を使っての舛本先生の説明は、とても興味深いものでした。単一光子源やこの光子が運んできた情報を記憶するための方法の研究は、やがて量子情報通信技術の実現につながっていくに違いありません。しかし、舛本先生も話されていましたが、ここで行われているのはあくまで基礎研究です。それが将来、何らかの形で実用化されることを視野にいれているとしても、量子論の原理がはたらくようなきわめて微細な領域で何が起こっているかを研究している舛本先生やそのグループの研究者の方々の主要な関心は、真理の探究にあるといってよいでしょう。
この段階の研究は、企業も自らのリスクでは取り組みにくく、国のサポートが必要です。そして、この段階での研究がなければ、その先はないということも忘れてはいけません。先日の事業仕分けで、科学の基礎研究費に対するあまりに乱暴な評価が問題になりましたが、基礎研究についての考え方やその予算配分は、民主党政権になる前からずっと続いている問題です。今こそ、この問題を皆が真剣に考えなくてはいけないという思いを強くしました。
量子情報通信はこれまでの情報処理や通信技術の限界を超える革新的な技術として注目されています。絶対に破られない量子暗号を用いた通信や、量子コンピューターへの応用などが期待されています。量子情報通信の実現のためには、情報を載せる光子の1粒1粒を、必要なときに自由に発生させる「単一光子源」が必要です。単一光子とは、同一時刻に光子が1個しか存在しないことをいいます。
単一光子源としては、人工原子と呼ばれることもある「量子ドット」を使う方法が研究されてきました。しかし、この方法では、発生する光子のエネルギーがばらついてしまう問題があります。舛本先生のグループでは、緑色の発光ダイオードとして広く使われている��-�溝家焼蛎里鮖箸辰進未諒�法で、エネルギーのそろった単一光子を世界で初めて発生させることに成功しています。
舛本先生のグループが用いた方法というのは、��-�溝家焼蛎里離�リウム・リンの結晶中に窒素原子をきわめて希薄な密度でドーピングし、2つの近接した窒素原子ペアがつくる「等電子トラップ」というものによって、単一光子をつくるというものです。
結晶構造の模型を使っての舛本先生の説明は、とても興味深いものでした。単一光子源やこの光子が運んできた情報を記憶するための方法の研究は、やがて量子情報通信技術の実現につながっていくに違いありません。しかし、舛本先生も話されていましたが、ここで行われているのはあくまで基礎研究です。それが将来、何らかの形で実用化されることを視野にいれているとしても、量子論の原理がはたらくようなきわめて微細な領域で何が起こっているかを研究している舛本先生やそのグループの研究者の方々の主要な関心は、真理の探究にあるといってよいでしょう。
この段階の研究は、企業も自らのリスクでは取り組みにくく、国のサポートが必要です。そして、この段階での研究がなければ、その先はないということも忘れてはいけません。先日の事業仕分けで、科学の基礎研究費に対するあまりに乱暴な評価が問題になりましたが、基礎研究についての考え方やその予算配分は、民主党政権になる前からずっと続いている問題です。今こそ、この問題を皆が真剣に考えなくてはいけないという思いを強くしました。