
サイエンス
演算を時空間で凍結せよ。東大チームが証明した「量子メモリが古典メモリに勝つ」歴史的瞬間
東京大学の研究チームは、未知の量子演算を保存・再生する技術的課題に対し、量子メモリが古典メモリを数学的に凌駕することを証明した。これにより、情報の次元が増減するアイソメトリ演算において、古典戦略が標準量子限界に縛られる一方で、量子もつれを用いた量子戦略がより高い効率で演算を保存できる新地平を切り開いた。
別名: Isometry Operation, 等長写像
アイソメトリ演算は、低次元の量子状態を高次元の空間へと写像する操作であり、写像前後で状態間の距離(内積)が保存される性質を持つ。ユニタリ演算を拡張した概念であり、補助的な量子ビットの追加や、ノイズを含む一般的な量子チャネルをより大きな系での純粋な操作として記述する「スタインスプリングの表現定理」において中心的な役割を果たす。本研究では、この演算の推定が古典メモリでは標準量子限界に阻まれる一方、量子メモリでは二次的な飛躍が可能であることを示した。