身の回りの物質、光（電磁波）などをミクロな領域まで分解していくと、それらの振る舞いは量子力学によって記述されます。量子力学が誕生してから100年ほど経ち、今や量子力学のコンセプトは情報社会へ実装されようとしています。その例として、盗聴を完全に無意味化する「量子暗号」や一部の困難な問題が高速に計算できる「量子コンピューター」が挙げられます。どちらも量子力学の原理を用いなければ絶対に成し遂げられない性能を持っています。

これからの社会を担う皆さんは、量子力学が常識となる世代、「量子ネイティブ」にならなくてはなりません！　そこで、本講義では、皆さんが「量子ネイティブ」になるための一助となるよう、量子力学の基本原理である、「波動性と粒子性の二重性」、「干渉」、「不確定性関係」を分かりやすく解説し、「なぜ量子暗号で安全な通信ができるようになるのか？」や「なぜ量子コンピューターは高速な計算ができるのか？」などを直観的に理解できるように説明します。そして、今後どんな「量子」情報社会となっていくのかという展望も紹介します。

行方 直人

開発した量子暗号（量子鍵配送）用単一光子検出器。（実用的な半導体を用いたものでは世界最高性能） 光量子ウォークシミュレータ実験系