On-demand single and entangled photon emitter with quantum optical nonlinear effects

• Project/Area Number: 23K26485
• Project/Area Number (Other): 23H01792 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28020:Nanostructural physics-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: 後藤 秀樹 広島大学, 半導体産業技術研究所, 教授 (10393795)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 俵 毅彦 日本大学, 工学部, 教授 (40393798) ; 国橋 要司 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (40728193) ; 章 国強 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (90402247) ; 徐 学俊 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 主任研究員 (80593334) ; 眞田 治樹 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 特別研究員 (50417094)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2026: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2023: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
• Keywords: 量子情報 / 量子ドット / ナノ物性制御 / 光物性

Outline of Research at the Start

量子情報処理の基本的な要素である、通信波長帯でのオンデマンド単一光子・もつれ光子発生源（所望のタイミングで光子発生）の実現を目的とし、固体材料の発光過程と光非線形効果を用い、光子のスペクトル特性、統計の制御技術を確立させる。研究では、半導体量子ドットと非線形結晶、希土類酸化物とフォトニック結晶、レーザと非線形結晶の３つのテーマに取り組んで目的達成をめざす。この成果を用い、高効率な単一光子、もつれ光子発生装置を構築し、量子インターネットや、量子計算などの量子情報技術の発展に貢献する。関連する基本的な光物性の解明も進め、学術発展にも貢献する。