Single shot time resolved spectroscopy oriented to standard quantum limit

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K14144
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 平 敬 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任研究員 (60802163)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 時間分解分光 / シングルショット / 量子計測 / 量子コンピューター / アニーリング / デコヒーレンス

Outline of Annual Research Achievements

当初計画と異なり、フェムト秒ファイバーレーザー光源はキットを購入して自作することとしたため、光源部分の製作をまず行った。
それと合わせ、初年度は計画にあるように情報収集に力を入れたため、学会・研究会で廉価なアクティブマスクを構築するためのヒントを得た。これによりリソグラフィーによりマルクを繰り返し制作するという当初の方針が不要となった。市販の研究用途空間光変調器では予算が不足するが、液晶ないしはMEMSミラーデバイスを利用した3Dプリンター制作が盛んにおこなわれているため、これを用いればアクティブな光マスクを本計画の予算で導入可能となる。本計画の本質はSEA-TADPOLE部+光マスク部+最適化・位相復元計算部の3つに分かれており、そのうちSEA-TADPOLE部は８割程度完成している。
SEA-TADPOLE部には干渉計部とSHG-FROG部がある。
干渉計部には可能な限り近接した点光源２つが必要であるためシングルモード光ファイバーを顕微鏡下で接着・端面研磨した。SHG-FROG部は微弱光に対応するためにBBO結晶上で２つの回折限界スポットを精密に重ねる必要があり、スポット重なりの顕微観察系を構築した。また他予算でPCFを導入できたため、参照光のスペクトルを広げることが可能となった。当初計画では光源構築がなかったため、その分実験系の完成に遅れが生じている。その遅れは光マスク部をアクティブ化できることにより相殺可能と考える。
成果発表に関して、初年度は当初計画通りに情報収集が主であったため行っていない。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

最適化・位相復元計算部を進める代わりに光源構築に時間を充てたため、最適化・位相復元計算部の遅れを取り戻すことにより当初計画と同等の進捗となる。

Strategy for Future Research Activity

本年度は実験系の完成と対外発表を目指す。

Causes of Carryover

次年度使用額は非常に少なく、使用計画について特に変更を生じない。