Establishment of precise evaluation method of transparency of ultra-transparent materials for long-distance wired quantum communication

• Project/Area Number: 24K01371
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 小野 円佳 東北大学, 工学研究科, 教授 (20865224)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木崎 和郎 東北大学, 工学研究科, 助教 (00880535) ; 寺門 信明 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90466441)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2024: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000)
• Keywords: 究極透明ガラス / 量子暗号通信 / 光共振器

Outline of Research at the Start

量子暗号通信の普及には損失の低い通信経路が不可欠である。しかしこれを担う光通信ファイバの散乱損失は長年下げ止まっていた。代表者は光通信ファイバのコア部材であるシリカガラスに圧力を印加すると、光損失が現行の半分以下に低減できることを実験と計算から示した。ところが現行では散乱の抑制に伴い正確な損失の測定が困難になってきた。材料をファイバの様に長尺化すれば測定しやすくなるがファイバ化による熱処理工程で圧力効果が消滅するという問題があった。そこで本研究では、ガラス試料を光共振器に加工して仮想的に長尺化するキャビティリングダウン法を確立し、材料の光伝送損失の評価精度を飛躍的に向上する。