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テレポテーション






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テレポテーション・・・情報を消して送る魔法
  1. 「情報の送り手が情報をいったん“消去”するが、受け手でいつの間にか復元される。途中の伝送路は実体のない信号を行き交う-----。こんな魔法のような新技術が開発された。
    空想科学(SF)映画や小説では、人間が姿を消して空間に瞬間に移動し、別の場所に現れるテレポテーションという場面がよく登場するが、実際にはあり得ないと考えられていた。
    ところが、情報の伝達なら実現できることを米IBMの研究者たちが93年に提案。1998年には米カリフォリニア工科大学の研究グループが実験で実証した
  2. レーザーで実験
    • 「新技術は量子力学で説明される微小世界の情報を伝達する。微小世界では光や原子などは粒子の性質だけでなく、波動パターンを持った波の性質も現れる。この波動パターンが情報で、SFのように消去して別の場所で元通りにすることから、量子テレポテーションと名付けられた。
      実験はレーザーを使って特殊な光の対を作り、それぞれを送り手と受け手に配る送り手では情報を載せた入力光に対の片方を重ね合わせ、計測器を使って情報を消滅させた。情報が消えた光を送り、受け手で対のもう片方と重ね合わせた結果、元通りの情報の光を出力できた。
      光は粒子と波の性質を併せ持つ以外にも、常識では考えられない性質を現す。例えば、光の情報を計測器で測定すると、情報が壊れてしまい、正確な情報が得られないという性質。実験では送り手は正確な情報を知らないまま、情報を壊した光を送っている
  3. 光の速度超える
    • 「“情報を消した時点で、情報の大部分は光の速度を超えて受け手に伝わる”。
    • 研究グループで中心的な役割を果たしたニコン技術開発本部の古沢明氏は量子テレポテーションの神髄をこう語る。
    • これは相対性理論で有名なアインシュタインでさえ、「テレパシー」だと非難した奇妙な性質。理由は分からないが、確かに存在することが量子力学の実験で確認されている。
      古沢氏によると、入力光の情報をおもちゃのルービックキューブに例えると、送り手で情報を消すとはキューブを回して全面をバラバラにすること。すると受け手に配っておいた特殊な光の対の片方が瞬時にそれと全くバラバラのキューブになり、送られてきた回しかたの情報によて全面がきれいにそろう。
      伝送路の信号は実体が無い回しかたの情報しか含んでいないため、傍受しても意味がない。特殊な光の対も測定するなど操作を加えると壊れてしまうため、「強奪も複製も出来ない」(古沢氏)。現在の放送網やインターネット網などに応用できれば、盗聴が不可能な究極の安全性を保証できると期待される。







量子テレポテーション
古沢明・東京大学教授が成功
  • 量子テレポーテーションは物体が瞬間移動するイメージがあるが、実際は違う。ある状態を持った光子が、一瞬で離れた場所にある別の光子に乗り移る現象だ。
  • 量子テレポーテーションは物理の法則によって情報を伝える。
  • 原本は必ずきえる。その点でファックスやメールと異なる。
  • 量子もつれはアインシュタインが最初に予言した現象で、同時に生まれた2つの光子はどんなに距離が離れていても、片方の情報を書き換えた瞬間、もう片方も書き換わるという不思議な現象。
  • 古沢教授は
  • 1998年、光を通すレンズを100枚以上そろえて、光子を取り出す機器を複雑に配置した実験装置を試作。1つの光子から2つの光子を作り、1つにある情報を加えると、もう片方にその情報が瞬時に伝わることを確認し、サイエンスに発表した。
  • 2004年、3地点間の量子テレポーテーションを実現。
  • 2009年、9地点間で光子同士が強力につながる状態をつくりだした。
  • 2013年11月、従来の1000倍の量子もつれを作りだすことに成功。
  • 2013年、今まで情報を光子にのせていたが、光の波にも乗せることに成功。
  • 2015年、心臓部の装置を1枚のチップに実現。大きさは4mm×26mm。

6`以上を瞬時に転送
  • 2016年、カナダのカルガリー大のチームは、カルガリーに敷かれた光ファイバーを使い、光子の検出器の性能を高めることで、6`b離れた場所への瞬間転送を成功させた。
  • 中国科学技術大のチームも同様の実験に成功した。









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