自動運転車両で100m先の歩行者を検知!「量子レーダ」って何?

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流行りモノから新技術まで! 5分でわかる最新キーワード解説

自動運転車両で100m先の歩行者を検知!「量子レーダ」って何?

2016/06/08


 最新キーワードを5分で理解するこのコーナー、今回のテーマは、電波を利用する従来のレーダでは捉えきれない悪条件の環境でも、遠方の人やモノをリアルタイムに映像として捉える最新技術「量子レーダ」です。利用するのは「光」ですが、カメラとも違い、量子効果を利用して、カメラや人間の目ではかすかにしか感じられない100個ほどの光子でも物体の2次元イメージを描ける可能性があります。現在は自動運転車両の安全対策の一環として、100m先の歩行者を濃霧の中でも検知できることを目標に研究開発が進んでいます。

量子レーダ

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「量子レーダ」って何?

 雨や霧などの気象条件により視界が効かない環境、あるいは電波の反射が正常に検知できない環境でも、正確に遠方の人物や物体の位置と形状を検知できる、光子の量子効果を利用した検知技術およびイメージング技術のこと。玉川大学の量子情報科学研究所所長の広田修教授らのグループがその基礎原理を研究しており、数年後に自動運転車両の安全対策技術としての搭載を目標に、実証のための開発が進められている。

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そもそも「量子」って何?

 「量子」と聞けば「難解」「不可思議」という連想が働く人も多いだろう。それが物理量の最小単位であって、光子や電子のことだと聞かされれば納得はするが、その性質を知りたいと思うと「重ね合わせ状態」「量子エンタングルメント(量子もつれ)」という専門用語や「量子テレポーテーション」などといったキーワードが続々出てきて、量子力学の門外漢にはイメージすることさえ難しくなってしまう。
 しかし量子レーダを理解するには、「光子を2つに分裂させると、できた2つの光子は互いに強い相互作用を持つ」ということだけを知っておけばいい。ペアを作る1つの光子に何かの相互作用を与えると、もう1つにも、たとえそれがどんなに距離が離れていても、同じ相互作用が生じるという事実だ。これは量子エンタングルメントと呼ばれる現象で、ペアの片方を観測すれば、もう片方の状態は観測しなくてもわかることになる。それがなぜかは量子力学の専門書をお読みいただくとして、その事実だけを前提にして以下をお読みいただきたい。

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