量子物理学：1個の光子の2つの状態の量子テレポーテーション

量子テレポーテーションと呼ばれる過程では、量子粒子（例えば光子）に符号化した量子情報を、量子粒子自体は動かさずに、1つの場所から他の場所へ移動させる。量子テレポーテーションは多様な系で実証されている。しかし、これまではその全てで、1つの極めて重要な側面に制限がかかっていた。つまり、そうした系では、1つの自由度しかテレポートできないのである。今回、N Liuたちは、単一の光子で2つの自由度、すなわちスピン角運動量と軌道角運動量の量子テレポーテーションを実証した。彼らの実験装置は非常に複雑であり、さまざまな革新的な技術を必要とするが、その中で注目すべきはハイブリッドベル状態測定法である。この測定法の複雑さから、より多くの自由度の、より複雑な量子系の量子テレポーテーションを行うことがどれだけ難しいかがよく分かる。だが、今回の研究はこの方向性での最初の重要な一歩である。

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