オックスフォード大学の研究室で、光ファイバーによって隔てられたストロンチウムイオンとカルシウムイオンの2つのグループが、10秒以上にわたって量子もつれを保持した。これは単なる記録ではない。分散ネットワーク内において、遠隔もつれが長期原子メモリへと首尾よく「移し替えられた」初めての事例である。
ガブリエル・アラネダ率いるチームは2つのノードを用いた。各ノードには、電磁場によって捕捉されたストロンチウムイオンとカルシウムイオンが1つずつ存在していた。ストロンチウムイオンは光子を放出し、その光子は中央局で集められ、ベルプロトコルに従って測定された。検出の一致は、ストロンチウムイオンが遠隔で量子もつれ状態になったことを意味していた。その後、もつれはカルシウムイオンへと移された。カルシウムイオンの状態は磁気ノイズに対してより敏感でなかったのである。
異なる都市で投げ上げられ、誰も見ていなくても、常に同じ面を上にして落ちる2枚の硬貨を想像してほしい。もつれはまさにそのように振る舞う。一方の粒子の状態が、距離に関係なく、もう一方の状態を瞬時に決定するのだ。ここではさらに、その状態がミリ秒で崩壊しないよう、カルシウムイオンの中に「凍結」された。
その結果、研究者たちは、2つのノードに分散した2種類の元素からなる最大4個のイオンを含むもつれ状態を得た。カルシウムメモリにおける保持時間は10秒を超え、ストロンチウムによるネットワーク量子ビットよりも桁違いに長かった。この研究はPhysical Review Lettersの2026年21月号に掲載された。
これは、個々のプロセッサが単一のシステムとして協調動作する分散型量子コンピュータ、遠隔量子センサー、そして原子時計の比較への道を開く。次のステップは、誤り訂正を備えたより複雑なプロトコルと、安全な量子通信である。
このようなメモリは、はかない量子結合を、管理し保存できる持続的な資源へと変える。
