神はサイコロを振る！？高輝度量子もつれ光で量子イメージングの高効率化を実現

ポイント

• 高輝度量子光源を用いて量子イメージングの高効率化を実現した。
• 高輝度量子もつれ光子対の同時性を利用して、古典光と量子光を分離する量子画像蒸留の高効率化に成功した。
• 迷光の影響を低減でき、耐ノイズ性の高いイメージング技術への貢献が期待される。

神戸大学 大学院システム情報学研究科の博士前期課程 ？？村 佳奈子 氏、米田 成 准教授、的場 修 教授の研究グループは、高輝度な量子もつれ光を生成できるBiBO結晶を用いた量子イメージングを実現し、量子イメージングの高効率化を実現しました。

アインシュタイン・ポドルスキ―・ローゼンのパラドックスを用いて空間的な量子もつれ状態であることを実験的に確認し、並列同時相関測定による光子対の同時検出により、高次元量子もつれ状態であることも検証しました。また、迷光の影響を低減可能な量子イメージングの一種である量子画像蒸留を通して、「シュレディンガーの猫」や「神はサイコロを振らない」など量子力学のテーマを用いてイメージングへの有用性が検証されました。

この研究成果は、2026年6月13日（現地時間）に、米国物理学協会（AIP Publishing）が出版する科学論文雑誌「AIP Advances」に掲載されました。本論文は当初AIP AdvancesのEditor’s Pickに選定され、その後AIP PublishingのScilightに選出されたことに伴い、Featured Articleとして掲載されました。

本研究は、日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業 挑戦的研究（萌芽）「強度輸送方程式に基づく低ノイズ量子３次元イメージング技術の創生」JP23K17749、学術変革領域研究（A）「散乱・揺らぎ場の包括的理解と透視の科学」JP20H05885、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「量子もつれ二光子吸収ホログラフィック顕微鏡の創生」JPMJPR25FAの支援を受けて行われました。

＜プレスリリース資料＞

• 本文 PDF（1.32MB）

＜論文タイトル＞

“Enhancing quantum imaging efficiency by BiBO crystal-based entangled light source”

DOI：10.1063/5.0314450

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