韓国科学技術研究院（KIST）は、林向卓博士の研究チームと、延世大学、韓国科学技術大学（UST）、国防科学研究所（ADD）、韓国標準科学研究院（KRISS）の共同研究者らとともに、分散量子センシングの新しい方式を実証しました。[Physical Review Letters](https://arxiv.org/pdf/2508.02070)に掲載されたこの研究は、マルチモードN00N状態を使用してハイゼンベルグスケーリングを達成することを目的としています。
この技術革新の核心は、空間的に分離された複数のセンサーを結ぶためにマルチモードN00N状態を応用したことです。単一光子もつれ状態を主に使用した従来のアプローチとは異なり、マルチモード状態は特定の経路に沿って複数の光子がもつれ合い、より密な干渉縞を生成し、分解能を向上させます。実験実証では、チームは合計N=2光子を持つ4モード2002状態を使用して、空間的に分散した2つの位相の平均を推定しました。
チームは標準量子限界（SQL）と比較して約88%高い精度（2.74 dBの向上）を達成し、量子技術で達成可能な究極の精度（ハイゼンベルグ限界）に近い性能を実証しました。理論的には、マルチモードN00N状態が局所測定を用いてハイゼンベルグスケーリング（感度限界1/N2）に到達できることを確認しました。
この成果は、精密計測応用のための実用的な量子センサーネットワークへの道を開くものとして位置付けられています。この技術は、ライフサイエンス、半導体産業（ナノメートルスケールの欠陥検出）、宇宙観測など、幅広い分野での応用が期待されます。この研究は科学技術情報通信部（MSIT）とKIST研究プログラムの支援を受けて実施されました。
2025年10月27日
