Hybrid quantum system with photons and phonons
Publicly Offered Research
| Project Area | Science of hybrid quantum systems |
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| Project/Area Number |
18H04291
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 俊 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (10403130)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥21,190,000 (Direct Cost: ¥16,300,000、Indirect Cost: ¥4,890,000)
Fiscal Year 2019: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2018: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
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| Keywords | 量子エレクトロニクス / オプトメカニクス / 量子通信 / 量子情報 / 量子光学 / フォノン / 波長変換 / 量子ネットワーク / 微小共振器 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ボトル型微小光共振器で可能となるフォノンモードの高周波化の研究を行い、３０ＭＨｚ－１６０ＭＨｚの機械振動モードの微小光共振器の作成方法を確立していた。一方、共振器の微小化により実現した１１００ＭＨｚ超の機械振動モードに関しては、数値シミュレーションでの解析により再現が難しい状況であったが、その方法も確立し、論文として取りまとめられる状況になった。これにより、さらなる高周波化による高性能化の検討も可能になった。さらにfQ積が６×１０^１２を超えるボトル型微小光共振器も実現し、室温での量子オプトメカニクスの可能性も示すことができた。また、昨年度から実施しているCs冷却原子とのハイブリッド量子システムを目指した共同研究に注力して研究を行った。Cs冷却原子の共鳴波長は８５２ｎｍであり、この波長の単一光子とCs原子の内部状態の相互作用により光子と原子のエンタングルメントが生成される。他の物理系とのハイブリッド系のためには、この原子とエンタングルした光子の状態を壊すことなく波長を変換することが重要となる。特に通信波長帯(１５４０ｎｍ付近)への変換に注目して、このための量子波長変換器の構成として赤外の励起光により差周波発生を行い通信波長帯光子へ変換する実験を試みた。波長変換素子としては導波路型PPLNを用い変換効率を数１０％程度となるシステムを組み上げ、動作確認を行った。これにより、Cs冷却原子と他の物理系とのハイブリッド系への道筋をつけた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(35 results)
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[Presentation] Polarization insensitive frequency conversion for a fiber-optic communication of an atom-photon entanglement2019
Author(s)
Toshiki Kobayashi, Rikizo Ikuta, Tetsuo Kawakami, Shigehito Miki, Masahiro Yabuno, Taro Yamashita, Hirotaka Terai, Masato Koashi, Tetsuya Mukai, Takashi Yamamoto, Nobuyuki Imoto
Organizer
19th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS 2019)
Related Report
Int'l Joint Research
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[Presentation] 偏光無依存型量子波長変換器による原子と通信波長光子間のエンタングルメント生成2018
Author(s)
生田力三, 小林俊輝, 川上哲生, 三木茂人, 藪野正裕, 山下太郎, 寺井弘高, 小芦雅斗, 向井哲哉, 山本俊, 井元信之
Organizer
ハイブリッド量子科学第7回領域会議
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