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「音の量子」を6モードで量子もつれに　別の共振器への転送も実証

声子の状態を作製した際の忠実度は、2モードで0.912、4モードで0.790、6モードで0.570。共振器間の転送では、2モードで0.785、4モードで0.601でした。実験には、高次体積音響波共振器（HBAR）、超伝導量子ビット、可変結合器を組み合わせたハイブリッド量子チップを使用。2個の量子ビットを使い回す多モード状態のトモグラフィー法も報告されています。

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研究の答え

重要なポイント

声子の状態を作製した際の忠実度は、2モードで0.912、4モードで0.790、6モードで0.570。共振器間の転送では、2モードで0.785、4モードで0.601でした。
実験には、高次体積音響波共振器（HBAR）、超伝導量子ビット、可変結合器を組み合わせたハイブリッド量子チップを使用。2個の量子ビットを使い回す多モード状態のトモグラフィー法も報告されています。

Editorial illustration representing phonons and entanglement in a hybrid quantum-acoustic chip — What did the October 2026 post report about the International Quantum Academy in Shenzhen’s work led by Tan Dian under Yu Dapeng, publishedIllustration of the quantum-acoustic research described in the article.
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Create a landscape editorial hero image for this Studio Global article: What did the October 2026 post report about the International Quantum Academy in Shenzhen’s work led by Tan Dian under Yu Dapeng, published. Article summary: The October reports described the deterministic preparation of entangled phonon states involving two, four and six mechanical modes, followed by transfer of two- and four-mode entangled states between separate HBAR reson. Topic tags: general, academic, education, general web, government. Style: premium digital editorial illustration, source-backed research mood, clean composition, high detail, modern web publication hero. Use reference image context only for broad subject, composition, and topical grounding; do not copy the exact image. Avoid: logos, brand marks, copyrighted characters, real person likenesses, fake screenshots, UI text, readable text, watermarks
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深圳の国際量子研究院に所属する譚電（タン・ディエン）氏のチームは、2、4、6個の機械振動モードにまたがる声子の「真の多者間量子もつれ」状態を作製し、2モードと4モードの状態を別々の音響共振器の間で転送したと報告しました。実験には、高次体積音響波共振器（HBAR）と超伝導回路を組み合わせたハイブリッド量子チップが使われています。量子情報を機械振動で扱い、別のノードへ渡す可能性を示す成果ですが、実用的な量子ネットワークの実現を意味するものではありません。10 13

何を実証したのか

チームは2個のHBAR、超伝導量子ビット、可変結合器を二次元のハイブリッドチップ上に組み込みました。音響モードの周波数配置と、量子ビットと声子の結合を調整することで、1個の量子ビットを複数の機械振動モードと相互作用させ、状態の作製や制御を行いました。研究は、俞大鵬氏の指導のもと譚氏のグループが主導し、シュトゥットガルト大学のエリック・ルッツ氏らが参加したと報じられています。10 40

報告された状態作製の忠実度は、2モードで0.912、4モードで0.790、6モードで0.570。また、共振器間で状態を転送した際の忠実度は、2モードで0.785、4モードで0.601でした。31

忠実度は、実際に得られた状態が目標とする状態にどの程度近いかを表す指標です。「操作が成功した確率」と同じ意味ではありません。モード数が増えた場合や転送の場合に数値が低くなったことは、実験で示された状態や操作の再現度が下がったことを示します。ただし、この数値だけで、どの誤差要因が差を生んだのか、より大きな系で性能がどう変化するのかまでは分かりません。

声子とHBARが注目される理由

声子は、物質中の格子振動を量子として扱うときの呼び名です。光子が光のエネルギーの量子であるのと同じように、声子は機械的な振動に関わる量子情報の担い手になり得ます。HBARは複数の音響モードを持ち、長寿命で、チップ上に集積できる特性があると研究紹介は説明しています。10 40

今回の焦点は、単一の共振器の中で複数モードをもつれさせることだけではありません。「真の多者間量子もつれ」とは、全体の相関を独立した小さなもつれの集まりに分けて説明できない状態を指します。そうした状態を別々の共振器へ転送することは、量子情報の資源を異なるノード間で共有できるかを試すものです。40

先行研究からの発展

機械振動の量子もつれが初めて実現された、という成果ではありません。たとえば2025年の研究では、別々の基板上に作製した2つの表面弾性波共振器をそれぞれ超伝導量子ビットにつなぎ、複数の声子の量子もつれと状態のトモグラフィーを報告しています。2

今回の実験は、HBARを使って最大6つの音響モードにまたがる状態を作製し、さらに2モードと4モードのもつれ状態を共振器間で転送した点で、この研究の流れを進めるものです。31 40 複数のモードを制御しながら、状態の作製、転送、測定を通じて量子的な性質を保つことが課題になります。忠実度の結果はその難しさを示していますが、モード数が増えるにつれて値が下がった具体的な原因を、それだけで特定することはできません。

状態の測定と、今後に残る課題

深圳の研究機関による紹介では、2個の超伝導量子ビットを使い回して多モードの声子状態を調べるトモグラフィー法も報告されています。同紹介は、量子音響の実験プラットフォームで行われた多モード声子状態の実験的な特徴づけとして「これまでで最大規模」としています。ただし、これは研究機関側の説明であり、ここで確認できる論文情報だけから独立に比較・検証された主張ではありません。10

論文の掲載情報では、研究題目と、2026年に『Science』に掲載されたこと、DOIが確認できます。13 報道では譚氏のチームや俞大鵬氏、共同研究者のルッツ氏の名前が挙がっていますが、トビアス・キッペンベルク氏の具体的な役割や、参加機関の完全な一覧は、利用できる資料からは確認できません。また、掲載発表日については10月15日と16日の両方の記載があります。10 13 37 40

今回の実験は、機械共振器に量子情報を蓄え、超伝導回路でそのやりとりを制御するモジュール型の量子システムを探る基盤となり得ます。一方、実証されたのは2つの共振器を使った実験です。規模を拡大できるネットワークや、その運用に必要な性能がすでに示されたわけではなく、今後の研究課題として残されています。10 40

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