Pioneering Integrated Quantum Photonics with Two-dimensional Materials

• Project/Area Number: 25K01693
• 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: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 勝見 亮太 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40908505)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000); Fiscal Year 2028: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2027: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2026: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2025: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
• Keywords: 2次元材料 / 量子フォトニクス / 集積フォトニクス

Outline of Research at the Start

集積フォトニクスを量子技術に活用することで、大規模な量子情報処理をコンパクトな光チップ上で実現できる可能性がある。ところが既存のフォトニクス材料では、必要となる量子機能のすべてを網羅することは困難であった。一方、層状物質である2次元材料が、ユニークな量子特性や光学特性を有するため新たな高性能量子素子として注目されている。そこで本研究では、2次元材料と集積フォトニクスの融合による新しい量子フォトニクスを開拓する。同材料は原子層のためナノ構造化・集積化や高効率な光利用が極めて難しい点が課題であるが、集積光チップ上のナノ構造に様々な2次元材料を高精度に集積する技術を開発することで同課題を解決する。