概要

2018年6月15日（金）に、第12回フォトニクス・イノベーションセミナー（テーマ：『だれにでもわかる量子情報』）を開催いたしました。参加者は55名で、活気ある議論が行われました。今回は、最近注目が高まっている量子情報技術、その中でも特にフォトニクスと関連が深い量子鍵配送および光量子コンピューターを題材とした講義が行われました。

最初の講義は、東京大学光量子科学研究センター・センター長の小芦雅斗教授より「量子鍵配送のセキュリティ：Why and How」と題して、量子力学を利用した暗号通信である量子暗号、量子鍵配送の安全性についての講義が行われました。盗聴行為（量子系の測定行為）は系への反作用を伴い通信内容にエラーを発生させるため、エラーがないときだけ共有したビット列を秘密鍵として採用すれば安全である、という量子鍵配送の安全性に関する従来の説明についての疑問を取り上げるかたちで、量子鍵配送の基礎から最新の研究動向にいたる丁寧な解説が行われました。後半では、測定の反作用とは無関係に、またエラーの多寡をモニターしなくても量子力学を使って秘密鍵を作ることができる、RRDPS方式と呼ばれる量子鍵配送の新しい方式と、その安全性の根拠をわかりやすく紹介していただきました。

続いて、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の武田俊太郎助教による「光量子コンピューターの基礎から応用まで」と題する講義が行われました。近年注目を集めている量子コンピューターには、超伝導回路を用いたものなど様々な実装方式が提案されていますが、今回のご講演では、室温・大気中でも動作し、通信にも利用できるという光の特徴を活かした光量子コンピューターについて解説していただきました。基礎的概念の解説に始まり、その実装方式の典型例およびその課題が紹介された後、それらを克服しうる新方式のご提案の技術解説へと話が展開されました。光の振幅・位相の自由度を用いて「任意の実数の重ね合わせ」の情報を処理する新方式では大規模計算への拡張も可能であり、ループ型光回路を用いることでスケーラブルかつプログラマブルな光量子コンピューターが実現できるというご説明をいただきました。

質疑応答と講義終了後の議論も白熱し、今回の参加者が自らの関心に応じてより理解を深めようと努めていることが伺えました。今後とも、このように光電子融合科学技術の発展に資するテーマのセミナーを企画させていただきますので引き続きご活用ください。