東芝の欧州研究所（英ケンブリッジ市）は、英ケンブリッジ大学と共同で、電気を流すと、山の部分を通じて、通常の物理学では説明のつかない特殊な「量子もつれ」と呼ばれる状態の光の粒を放つ赤色発光ダイオード（ＬＥＤ）を開発することに成功した。このＬＥＤを多数組み合わせれば将来、難解な計算問題を簡単に解くことができる夢の計算機「量子コンピューター」を作れる可能性があるという。３日付の英科学誌ネイチャーに掲載された。

参考：日本経済新聞

論文の内容

以下、ネイチャーウェブサイト、今週のハイライトより抜粋

光量子計算や関連する情報技術が期待に応えるためには、必要に応じて効率よくもつれ光子を発生できる光源が必要である。既存のもつれ光源は、レーザー駆動であり、大きく複雑な光学装置を必要とする。今回Salterたちは、電気駆動でもつれ光子対を発生できる、量子ドットが埋め込まれた小型発光ダイオードを開発した。このもつれ光放出ダイオード（entangled-light-emitting diode；ELED）デバイスは、従来の半導体材料を使っており、レーザー駆動型よりもはるかに単純であるため、量子情報用もつれ光源の開発における有望な出発点となる。

(抜粋終わり)

以下、論文概要

An entangled-light-emitting diode

C. L. Salter1,2, R. M. Stevenson1, I. Farrer2, C. A. Nicoll2, D. A. Ritchie2 & A. J. Shields1
1. Toshiba Research Europe Limited, 208 Cambridge Science Park, Cambridge CB4 0GZ, UK
2. Cavendish Laboratory, University of Cambridge, J. J. Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, UK

Abstract

An optical quantum computer, powerful enough to solve problems so far intractable using conventional digital logic, requires a large number of entangled photons1, 2. At present, entangled-light sources are optically driven with lasers3, 4, 5, 6, 7, which are impractical for quantum computing owing to the bulk and complexity of the optics required for large-scale applications. Parametric down-conversion is the most widely used source of entangled light, and has been used to implement non-destructive quantum logic gates8, 9. However, these sources are Poissonian4, 5 and probabilistically emit zero or multiple entangled photon pairs in most cycles, fundamentally limiting the success probability of quantum computational operations. These complications can be overcome by using an electrically driven on-demand source of entangled photon pairs10, but so far such a source has not been produced. Here we report the realization of an electrically driven source of entangled photon pairs, consisting of a quantum dot embedded in a semiconductor light-emitting diode (LED) structure. We show that the device emits entangled photon pairs under d.c. and a.c. injection, the latter achieving an entanglement fidelity of up to 0.82. Entangled light with such high fidelity is sufficient for application in quantum relays11, in core components of quantum computing such as teleportation12, 13, 14, and in entanglement swapping15, 16. The a.c. operation of the entangled-light-emitting diode (ELED) indicates its potential function as an on-demand source without the need for a complicated laser driving system; consequently, the ELED is at present the best source on which to base future scalable quantum information applications17.

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