ペンシルベニア大学の研究者たちは、量子インターネットの構築に向けた重要な一歩として、既存の光ファイバー網を活用し、量子信号を標準的なインターネットプロトコルで伝送する技術を開発しました。この成果は、長らく研究室レベルに留まっていた量子通信を、現実世界のインフラに接続する可能性を示しています。
研究を主導するリャン・フェン教授は、この技術の重要性を強調しています。従来の量子通信実験は特殊なインフラや隔離された環境を必要としていましたが、今回開発された「Q-Chip」は、量子信号と古典データを同じ光ファイバーケーブル上で、標準的なインターネットプロトコルに準拠して同時に伝送することを可能にします。Q-Chipは、各量子信号に古典的な「ヘッダー」情報を付加し、ルーターが量子信号自体に干渉することなくデータを目的地へ誘導できるようにします。これにより、量子信号と古典信号は同じ光ファイバー上で同期して伝送できます。
チームは、Verizonから提供された1キロメートルの光ファイバーでシステムをテストし、量子信号が環境ノイズに対して古典信号と同様の反応を示すことを確認しました。このテストは、既存インフラとの互換性を示したと言えます。Q-Chipのシリコンベースの構造は、現在の製造プロセスを用いた大量生産を容易にし、ローカルおよび都市圏ネットワークにおける量子インターネットの初期段階展開に向けた基盤となると期待されています。
この進展は、量子インターネットの未来にとって有望な一歩であり、科学界に大きな期待をもたらしています。NTTは量子インターネットの理論構築を進めており、将来的には量子鍵配送による高度なセキュリティ通信への応用が期待されています。また、Ciscoも室温で動作する量子ネットワークエンタングルメントチップを発表しており、量子コンピューティングの実用化を早める可能性があります。これらの動きは、量子技術が社会に浸透していく未来を示唆しています。