Development and application of compound semiconductor monolithic advanced unitary conversion photonic integrated circuits

• Project/Area Number: 23H00272
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 30:Applied physics and engineering and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中野 義昭 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50183885)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 杉山 正和 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (90323534) ; 種村 拓夫 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (90447425)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥46,540,000 (Direct Cost: ¥35,800,000、Indirect Cost: ¥10,740,000); Fiscal Year 2024: ¥9,100,000 (Direct Cost: ¥7,000,000、Indirect Cost: ¥2,100,000); Fiscal Year 2023: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
• Keywords: 光集積回路 / ユニタリ変換 / InP / モノリシック / 光コンピューティング

Outline of Research at the Start

これまでの光ユニタリ変換回路の大規模化上の課題であった過剰損失を化合物半導体能動素子集積によって克服した，真のユニタリ性を有するスケーラブルでロバストな高度ユニタリ変換光集積回路を研究開発し，光ファイバ通信および光コンピューティングに応用することを通じて，任意の線形行列演算を光領域で超高速・低消費電力に行なう画期的な技術基盤を社会に提供することを目的とする．具体的には，InP系能動素子・受動素子一体集積プロセス技術を進化させ，従来の受動光ユニタリ変換回路への増幅性能動素子の一体集積化を可能にし，正味損失のない真のユニタリ演算を大規模に実行できる次世代光集積回路の試作実証を目指す．