九州大学の倉持結助教らの研究グループは、保存則による量子測定に対する普遍的な制限を与える「ＷＡＹ定理」が運動量やエネルギーを含む無限の保存料に対しても成り立つことを数学的に証明した。この問題は１９６０年以来、未解決問題であり画期的な立証だ。

これまで数学的な難しさから、ＷＡＹ定理が限りのない保存料に対して成立するのかは未解決の問題となっていた。

研究ではＷＡＹ定理がＹａｎａｓｅ条件と呼ばれる仮定の下でも成り立つことを示した。この結果は運動量が保存する位置測定に適合できるほか、連続量量子鍵配送などで重要となる直行位相振幅の誤差のない測定が線形光学素子のみで実現できることを予言する。

さらに量子測定のＷＡＹ定理とともにユニタリ操作と呼ばれる量子操作に対するＷＡＹ型の定理が成り立つことも同様の証明手法を用いることで示した。

研究グループは「純粋に理論的なもので実用化や検証できる性質のものではないが、適用範囲の一般性と普遍性により今後の量子デバイスの実装において新たな知見をもたらすことが期待される」としている。