チャールズ・ヘンリー・ベネット(1943年生まれ[ 1 ])は、アメリカの物理学者、情報理論家であり、IBMリサーチのIBMフェローである。ベネットのIBMでの最近の研究は、情報の物理的基盤の再検討に集中しており、量子物理学を情報交換を取り巻く問題に適用している。彼は、特に量子計算の領域において、物理学と情報の相互関係を解明する上で重要な役割を果たしてきたが、セルオートマトン[ 2 ]や可逆計算の分野でも同様である。
彼はジル・ブラッサールと共に、実用的な量子暗号プロトコル(BB84)を共同開発し、現代量子情報理論の創始者の一人である(ベネットの量子情報に関する4つの法則を参照)。彼は量子情報科学における業績により、2025年のチューリング賞をブラッサールと共に受賞した。
1943年にニューヨーク市で生まれたベネットは、1964年にブランダイス大学で化学の学士号を取得し、1970年にハーバード大学でデビッド・ターンブルとバーニー・アルダーの指導の下、分子動力学研究(分子運動のコンピュータシミュレーション)で博士号を取得した。ハーバード大学では、ジェームズ・ワトソンのもとで遺伝暗号に関するティーチングアシスタントを1年間務めた。その後2年間は、シカゴ大学が運営するアルゴンヌ国立研究所で、アニーサー・ラーマンの指導の下、この研究を続けた。
1972年にIBMリサーチに入社後、彼はIBMのロルフ・ランダウアーの研究を基に、汎用計算は論理的にも熱力学的にも可逆な装置で実行できることを示しました。また、1982年にはマクスウェルの悪魔の再解釈を提案し、第二法則を破ることができないのは、情報を取得するのではなく破壊することによる熱力学的コストが原因であるとしました。 [ 3 ]彼はまた、2つのシステム間の自由エネルギー差の推定に関する重要な論文、ベネット受容比法を発表しました。
ベネットは、モントリオール大学のジル・ブラッサールと共同で、スティーブン・ウィーズナーのアイデアを基に量子暗号システムを開発した。BB84として知られるこのシステムは、不確定性原理を利用して、当初は秘密情報を共有していない当事者間でも安全な通信を可能にする。ジョン・スモーリンの協力を得て、彼は1989年に世界初の量子暗号の実動デモンストレーションを実現した。
彼のその他の研究分野には、アルゴリズム情報理論があり、そこでは情報とランダム性の概念が汎用コンピュータの入出力関係の観点から展開され、また、汎用コンピュータを類似的に用いて、物理状態の本質的な複雑さ、すなわち「論理的深さ」を、汎用コンピュータがランダムな初期状態からその状態の進化をシミュレートするのに要する時間として定義する。
1993年、ベネットとブラッサードは他の研究者らと共同で「量子テレポーテーション」を発見した。これは、未知の量子状態にある完全な情報が、純粋に古典的な情報と純粋に非古典的なアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン(EPRパラドックス)相関に分解され、2つの別々のチャネルを通して送信され、その後新しい場所で再構成されて、送信過程で破壊された元の量子状態の正確な複製が生成されるという効果である。
1995年から1997年にかけて、彼はスモーリン、ウーターズ、ディヴィンチェンツォ、その他の共同研究者らと共に、量子情報・計算理論というより広い分野の一部である、ノイズのあるチャネルを通して古典情報と量子情報を忠実に伝送するためのいくつかの技術を導入した。また、彼は他の研究者らと共に、エンタングルメント蒸留の概念も導入した。
ベネットはアメリカ物理学会のフェローであり、米国科学アカデミーの会員である。彼は2008年にテクニオンからハーベイ賞[ 4 ]、2006年に光電子工学のランク賞を受賞した。2017年にはICTPのディラックメダル、2018年には物理学のウルフ賞を受賞した[ 5 ]。 2019年6月にはシャノン賞、2019年にはBBVA財団基礎科学知識フロンティア賞を受賞した[ 6 ] 。 2023年には基礎物理学のブレークスルー賞[ 7 ]、そして2023年にはエドゥアルト・ライン財団技術賞を受賞した[ 8 ] 。
ベネットはまた、スティーブ・フラミア、アラム・ハロウと共に、デイブ・ベーコンがホストを務めるブログ「ザ・クォンタム・ポンティフ」を共同運営している。
2026年3月、ベネットはジル・ブラッサールとともに、量子情報科学と安全な通信およびコンピューティングの基礎に関する研究で、2025年ACMチューリング賞の受賞者に選ばれた。[ 9 ]
ベネットは自身を無神論者だと認識している。物理学者アッシャー・ペレスとの懐かしい思い出を回想しながら、彼は次のように書いている。[ 10 ]
アッシャーは、同じ無神論者である私に、宗教的な作法について相談するふりをよくしていた。エバンストンで開催された会議で、オードブルを食べるために列に並んでいたとき、彼はこう言った。「ユダヤ教徒は、これまでやったことのない新しいことをするときに、伝統的に唱える祈りがある。私は今、これまで食べたことのない種類の非コーシャ食品を食べようとしている。その祈りを唱えるべきだと思うか?」