Single shot time resolved spectroscopy oriented to standard quantum limit

2019 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

昨年度に引き続き実験装置の製作を引き続き行った。本計画の実験装置は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、SEA-TADPOLE部には干渉計部とSHG-FROG部がある。
光マスク部の主要部品としてデジタルミラーデバイスを用いたアクティブマスクを購入した。これにより多数のマスクを製作する手間を省くことができた。
SEA-TADPOLE部のうち干渉計部に必要な点光源として新たに偏波面保持ファイバーを2本束ねた系の構築を試みた。SHG-FROG部の組み立て・アライメントを行うための顕微観察系を構築した。SHG-FROG部は未だ完成しておらず、引き続き作業が必要である。SEA-TADPOLE部の完成が特に遅れている。
最適化・位相復元計算部として、テスト波形を勾配降下法により復元できるシミュレーションを行った。これにより光マスクを取り入れた位相復元計算への道筋が見えた。
各部位の未完成部分を仕上げて全体を統合する必要があり、実験装置完成にはあと数か月を要すると予想される。
当初計画と異なり、既に改良された要素部品が導入されているため当初計画の2～3年目に行うはずだった改良はすでに終えていることになる。その代わりに全体の完成が遅れている。成果発表に関しては、実験装置が完成していないため行えていない。シミュレーション部分だけでも論文として発表できるかどうか検討中である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

他予算により改良用の部品を調達できたため、当初計画と異なり先んじて改良された形で実験系の構築を行えることとなったが、その代わりに実験装置の完成そのものが遅れてしまった。予想以上の工数を一人でこなさなければならず、当初の見通しが甘かったと言える。

Strategy for Future Research Activity

実験装置の完成を急ぐとともに、理論・シミュレーション部分だけでも論文発表できるよう準備する。限られた時間で最大の成果を残せるよう取捨選択を行う。