도쿄 대학의 다케다 슌타로 특임 강사들의 연구 그룹은 '궁극의 대규모 광양자 컴퓨터'방식의 심장부가 되는 회로를 개발해 계산 원리의 본질이라고도 할 수 있는 양자 얽혀 합성 동작을 실현했다.이를 통해 최소한의 회로로 다양한 양자 얽힌 광 펄스를 자유롭게 합성하는 효율적이고 범용적인 양자 얽힘 합성 동작을 입증했다.
양자 컴퓨터는 특정 계산을 현대 슈퍼 컴퓨터보다 압도적으로 단시간에 풀 수있는 새로운 동작 원리의 컴퓨터.종래, 양자 얽힘(2개 이상의 양자가 양자 역학적으로 특수한 상관을 가지고 있는 상황)의 광 펄스를 생성하는 경우, 생성하고 싶은 양자 얽힘의 규모가 커지면 광 회로도 커지고, 또한 양자 얽힘 의 종류가 바뀌면 광회로의 구조를 재조합할 필요가 있었다.
2017년 9월에 도쿄대학 대학원 공학계 연구과의 고자와 아키라 교수와 다케다 슌타로 조교(당시)는, 얼마나 대규모의 계산도 최소 규모의 회로 구성으로 효율적으로 실행할 수 있는 「궁극의 대규모 광양자 컴퓨터」방식 발표.이 방식의 실험적 검증이 기다리고 있었다.
이번에 개발한 광회로에서는, 회로의 규모나 구조를 일절 변경하지 않고, 회로의 기능 전환 패턴을 변경하는 것만으로, 2~3개의 광 펄스의 양자 얽힘이나 1000개 이상의 광 펄스의 양자 얽힘 등, 다양한 규모 및 종류의 양자 얽힘을 합성할 수 있었다.이 양자 얽힘의 합성 동작은, 「궁극의 대규모 광양자 컴퓨터」방식에서의 계산 원리의 본질이라고도 할 수 있는 동작.이 회로를 확장하면, 1000스텝 이상 다양한 종류의 계산이 실행 가능해지고, 높은 확장성과 범용성을 겸비한 「궁극의 대규모 광양자 컴퓨터」의 실현으로 이어진다고 한다.
논문 정보:【Science Advances】 On-demand photonic entanglement synthesizer