ニコラ・ジザン(1952年生まれ)は、スイスの物理学者であり、ジュネーブ大学の教授です。量子力学、量子情報、量子通信の基礎研究に取り組んでいます。彼の研究は実験物理学と理論物理学の両方に及びます。実験的量子暗号や、標準的な通信用光ファイバーを介した長距離量子通信の分野で研究に貢献してきました。また、量子技術を提供する企業 であるID Quantiqueの共同設立者でもあります。
バイオグラフィー
ニコラ・ジザンは1952年5月29日ジュネーブ生まれ。 1981年にジュネーブ大学で物理学の博士号を取得する前に、数学の学位と物理学の修士号を取得。学位論文は量子物理学と統計物理学に関するものであった。ソフトウェア業界と光通信業界で数年間働いた後、 1994年にジュネーブ大学応用物理学グループに加わり、光学の仕事を始めた。2000年以来、応用物理学科長を務め、[ 1 ]量子情報と量子通信の研究グループを率いている。欧州研究会議(ERC)は彼に2回連続でERCアドバンストグラントを授与した。[ 2 ] [ 3 ] 2009年に、彼は2年ごとの第1回ジョン・スチュワート・ベル賞を受賞し[ 4 ]、2011年にはジュネーブ市賞を受賞した。[ 5 ] 2014年にスイスは、マルセル・ベノワ財団[ 6 ]が後援し、スイス政府が授与する スイス科学賞を彼に授与した。
2014年7月17日、ギシンは著書『量子偶然:非局所性、テレポーテーション、その他の量子の驚異』を出版し、数学や難しい概念を使わずに現代の量子物理学とその応用を説明した。[ 7 ]この本はフランス語から英語、ドイツ語、中国語、韓国語、ロシア語に翻訳されている。
ギシンはスイス最高峰のフィールドホッケー選手で、2000年から2015年までセルヴェットHCの会長を務め、クラブをスイス最大のクラブへと成長させました。2010年には、セルヴェットHCは欧州ホッケー連盟から「年間最優秀クラブ」の称号を授与されました。[ 8 ] [ 9 ] 2014年には、チームは100年の歴史で初めてスイス選手権で優勝しました。
研究
- 1995年[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]、ギシンはレマン湖の地下にある商用光ファイバーを介して23kmの距離に量子暗号信号を送信しました。その後、彼のグループは、量子鍵配送にプラグアンドプレイとコヒーレントワンウェイ構成を使用して、この記録を67km [ 13 ]と307km [ 14 ]に延長しました
- 1997年、ニコラス・ギシンと彼のグループは、10 kmを超える距離でベル不等式の破れを実証しました。 [ 15 ]これは量子非局所性が実験室外で初めて実証された事例であり、その距離はこれまでのすべての実験と比較して約3桁増加しました。その後もさらなる実験が続けられ、量子理論に代わるより洗練されたモデルを排除することで、この結論はますます強固なものとなりました。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]
- 2000年代初頭、彼は長距離量子テレポーテーションを初めて実証した。[ 21 ] [ 22 ]後者の実験では、テレポーテーションのプロセスを引き起こすベル状態の測定が行われたとき、受信光子は数百メートル離れていた。
- これまでの画期的な成果は、通信用光ファイバーと互換性のある単一光子検出器がなければ実現できなかったでしょう。ギシン氏がこの分野に参入した当時、そのような検出器は存在していませんでした。今日では、ギシン氏とジュネーブ大学の彼のグループのおかげで、[ 23 ]通信波長域での単一光子検出器が市販されています。
- ニコラス・ギシンの研究は、光ファイバー量子通信の限界をほぼ押し広げました。さらに進歩するには、量子メモリと中継器が必要です。彼のグループは、希土類元素をドープした結晶を用いた独自の量子メモリプロトコルを発明し[ 24 ]、それを用いて世界初の固体量子メモリを実証しました[ 25 ] 。最近、彼らはまず光子をそのような結晶と絡み合わせ[ 26 ] 、次に2つのそのような結晶を絡み合わせ[ 27 ]、そして最後に光子量子ビットを25kmの距離から固体量子メモリにテレポートしました[ 28 ] 。
- シュレーディンガー方程式は自然の基本法則です。しかし、将来のある時点で、新たな発見によってその修正が行われる可能性も考えられます。そのような修正として最も自然なのは、非線形項の導入です。しかしながら、別の「ギシン定理」によれば、シュレーディンガー方程式の決定論的な非線形修正はすべて必然的に量子非局所性を活性化し、相対性理論の真の破れをもたらすとされています。[ 29 ] [ 30 ]
- 量子情報の最も重要な特徴の一つは、無複製定理である。ニコラス・ギシンは、相対論的な無信号制約から、近似的な量子複製の忠実度の上限を導出した。[ 31 ]
- ニコラス・ギシンは、アントニオ・アシン、ヴァレリオ・スカラニ、ニコラス・ブルナー、ステファノ・ピロニオらと共同で、非局所性と量子鍵配送の安全性との関係を明らかにした。[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]これにより、デバイス非依存量子情報処理(DI-QIP)と呼ばれる全く新しい研究分野が開拓された。
- 1984年にニコラス・ギシンが提案した確率的シュレーディンガー方程式[ 35 ]と、それに続くイアン・C・パーシヴァルとの研究は、現在では開放量子系のダイナミクスの研究に広く利用されている。[ 36 ]
- ギシンは光ファイバーの偏波モード分散(PMD)を測定する技術を発明した。[ 37 ] [ 38 ]これは通信用光ファイバーの極めて重要なパラメータであることが判明したが、当初はその重要性が過小評価されていた。この技術は国際標準として採用され、産業界(最初はスピンオフ企業、次にカナダのEXFO社)に移転された。今日でも、PMDの特性評価に最もよく用いられる技術である。古典工学と量子工学の両方の分野で活躍した彼は、量子弱値の抽象概念を古典通信ネットワークの分野に応用した。[ 39 ]
- 2019年、ニコラス・ギシンは量子ネットワークにおける新しい形態の非局所性の存在を実証した[ 40 ] [ 41 ]
- 2021年、ニコラス・ギシンは、実量子理論(量子論から複素数を実数に置き換えた理論)では、量子ネットワークで得られる相関関係のすべてを説明できないことを証明した[ 42 ] [ 43 ] 。特にアントニオ・アシンとの共同研究でそのことを証明した。
受賞
参考文献
- ^応用物理学グループリーダー
- ^ ERC量子相関
- ^ ERC 結晶における巨視的エンタングルメント
- ^ “第1回ジョン・スチュワート・ベル賞授賞式” . 2017年6月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年9月28日閲覧。
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- ^マルセル・ブノワ賞授賞式のビデオ
- ^ギスリム、ニコラス(2014年)『量子チャンス:非局所性、テレポーテーション、その他の量子の驚異』シュプリンガー・インターナショナル。
- ^ユーロホッケークラブオブザイヤー
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外部リンク