イスラエルの量子ハードウェア開発企業Quantum Source Labsは、Israel Directorate of Defense Research & Development (DDR&D / MAFAT)との共同研究において、堅牢な量子一重項ベル状態における偏光もつれ光子対のオンデマンド生成を実証した。微小光共振器内に捕捉された単一のルビジウム原子から放出される決定論的光子対は、物理条件が継続的に変化する中、1キロメートル以上の標準光ファイバーを通じて伝送された。分配されたもつれは、能動的な偏光安定化、フィードバックシステム、またはチャネル較正ループを必要とすることなく、測定可能な忠実度の損失なしに目的地に到達した。
歴史的に、量子ネットワークはこれらの光子対を生成するために自然パラメトリック下方変換(SPDC)のような確率的プロセスに依存してきた。SPDCでは光子はランダムに生成されるため、より高い生成率を追求すると多光子対生成エラーの確率が急上昇するという根本的なトレードオフが生じる。Quantum Sourceは、マイクロキャビティ内に単一のルビジウム原子を捕捉し、原子と光子の相互作用を増幅する共振器量子電磁力学(cavity QED)を活用することで、この運用上のボトルネックを解消した。外部トリガーを受けると、原子は数十ナノ秒のタイムスケールで正確に2つのもつれた光子を連続して放出し、高輝度・高忠実度のもつれ光子対の信頼性の高い光源を生み出す。
原子を回転不変な一重項ベル状態でのみ光子を放出するように構成することで、このプラットフォームは温度変動、機械的な曲げ、ファイバー線に沿った物理的ストレスなどの環境擾乱によって引き起こされる偏光ドリフトを自然に中和する。同じ経路を進む両方の光子が経験する同一の偏光回転は数学的に相殺されるため、量子通信リンクで従来必要とされていた複雑なリアルタイム安定化ハードウェアなしに、もつれがそのまま現れることが可能になる。この組み合わせにより、都市圏量子鍵配送(QKD)、分散コンピューティング相互接続、長距離量子リピーターを既存の商用通信導管に直接展開するために必要なインフラストラクチャのフットプリントと運用コストが大幅に削減される。
公式の企業発表の詳細についてはQuantum Source Executive Announcementを、また基礎技術ロードマップについてはQuantum Source Hubを参照されたい。
2026年7月17日
