Exploring quantum correlations in superconducting terahertz emitter

• Project/Area Number: 23K17747
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 掛谷 一弘 京都大学, 工学研究科, 准教授 (80302389)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000); Fiscal Year 2025: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: ジョセフソン効果 / テラヘルツ光源 / 相互同期 / 量子相関

Outline of Research at the Start

本研究では、テラヘルツ領域の量子通信に応用可能な学理を構築する「テラヘルツ量子光学」の端緒を開くことを目指す。テラヘルツ領域の電磁波は、位相情報が活用できる最大の周波数を持つために、次世代の高密度情報通信帯として着目されてきたが、周波数帯の物理特性を最大の優位性とする応用が提案されないことが課題となっていた。しかし、本研究では、テラヘルツ帯でも失われない巨視的量子効果を発揮する高温超伝導テラヘルツ光源を用いることで、テラヘルツ帯だけに実現可能な社会課題の解決案として、テラヘルツ電磁波に量子情報を載せたテラヘルツ量子通信技術を提案する。