超高速周波数コムによる波長多重量子ネットワーク

高度にもつれた量子ネットワーク（クラスター状態）は、最近の量子計算手法の中核である。しかし、現在の光量子ネットワーク構築法は、1ノードずつ構築するのでスケーラビリティーに欠ける。今回我々は、フェムト秒周波数コムのパラメトリック下方変換による多重モード量子リソースの単一ステップでの作成を実証している。また、超高速パルス整形を利用して、コムのスペクトルもつれを評価している。10のスペクトル領域の中で511の2体候補がそれぞれもつれ合っていることが示された。さらに、固有モード分解から、8つの独立した量子チャネル（量子モード）がコム内に含まれることが明らかになった。この多色もつれは、周波数もつれを利用することによって、波長分割多重化という古典的概念を量子領域に持ち込み、量子情報処理能力を向上させるものである。この量子周波数コムは、容易にアドレス可能であり、デコヒーレンスに関してロバストで、スケーラブルである。従って、類のない量子情報ツールとなる。