2008 Fiscal Year Final Research Report
Single-Photon Generation and Detection and Its Conversion to Electron Spin States for Quantum Information Applications
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17068001
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
SUEMUNE Ikuo Hokkaido University, 電子科学研究所, 教授 (00112178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
INOUE Shuichiro 日本大学, 理工学部, 教授 (30307798)
UESUGI Katsuhiro 室蘭工業大学, 工学部, 准教授 (70261352)
KUMANO Hidekazu 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70292042)
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| Project Period (FY) |
2005 – 2008
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| Keywords | 量子ドット / 単一光子源 / 単一光子検出器 / 量子状態変換 / 電子スピン / 円偏光 |
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| Research Abstract |
量子情報通信では、量子情報を伝送する光子状態とこれを量子情報処理することが期待されている電子スピン状態の量子情報変換が重要である。これまでに励起子状態を準共鳴励起することにより、入射円偏光状態を92.100%の量子効率で電子スピン状態に変換し、再度電子スピンから同じ円偏光状態に変換することを試みた。その結果、全体としての量子効率として92%という高い値を達成した。これは量子情報変換を実現する基礎となる。
光子の検出に関しては、InGaAs APD を正弦波変調することにより、アフターパルスなどの雑音発生を防ぎ、単一光子検出器の動作を800MHz まで高速化したが,この高速光子検出器を使ってNTT と共同で量子鍵配送実験を行った。これによって、15km の通信距離では鍵生成率1.5Mビット/秒、ビットエラー率2.3%の高性能を実現した。
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Research Products
(60 results)
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[Journal Article] Photon Antibunching Observed from an InAlAs Single Quantum Dot2005
Author(s)
S. Kimura, H. Kumano, M. Endo, I. Suemune, T. Yokoi, H. Sasakura, S. Adachi, S. Muto, H. Z. Song, S. Hirose, and T. Usuki
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Journal Title
Jpn. J. Appl. Phys. Express Lett Vol. 44, No.25
Pages: L793-L796
Peer Reviewed
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[Journal Article] Single-PhotonGenerationfromInAlAsSingleQuantum Dot2005
Author(s)
S. Kimura, H. Kumano, M. Endo, I. Suemune, T. Yokoi, H. Sasakura, S. Adachi, S. Muto, H. Z. Song, S. Hirose, and T. Usuki
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Journal Title
phys.stat.sol cVol.2,No.11
Pages: 3833-3837
Peer Reviewed
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[Presentation] Relations of Neutral and Charged Excitons in a Single Quantum Dot Studied with Dynamic and Photon Correlation Measurements2005
Author(s)
Hidekazu Kumano, Satoshi Kimura, Michiaki Endo, Ikuo Suemune, Hirotaka Sasakura,Satoru Adachi, Shun-ichi Muto, Hai Zhi Song, Shin-ichi Hirose, Tatsuya Usuki
Organizer
9th Optics of Excitons in Confined Systems and 2nd International Conference on Spontaneous Coherence in Excitonic Systems
Place of Presentation
Southampton, UK
Year and Date
20050905-11
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[Presentation] Correlations and Anti-bunching of a Charged Exciton State and Exciton and Biexciton States in a Single Quantum Dot2005
Author(s)
H. Kumano, S. Kimura, M. Endo, I. Suemune, H. Sasakura, S. Adachi, S. Muto, H. Z. Song, S. Hirose, and T. Usuki
Organizer
ModulatedSemiconductorStructure(MSS12)
Place of Presentation
Albuquerque,USA
Year and Date
20050710-15
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[Presentation] Highly Pure Single Photon Generation from Single Quantum Dot2005
Author(s)
S. Kimura, H. Kumano, M. Endo, I. Suemune, T. Yokoi, H. Sasakura, S. Adachi, S. Muto, H. Z. Song, S. Hirose, and T. Usuki
Organizer
5th International Conference on Physics of Light-MatterCouplinginNanostructures
Place of Presentation
Glasgow,Scotland
Year and Date
20050608-11
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