2021 Fiscal Year Annual Research Report
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20H02652
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
堀切 智之 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40530275)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)
中村 一平 東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任助教 (10758949)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 量子通信 / 量子メモリ / 量子もつれ / 量子インターネット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
21年度は、リモート量子デバイス接続に向けて、各要素の開発・接続を実施した。共振器量子光源に関しては、メモリとの結合光子レートを稼ぐため従来より若干線幅を太くしそのかわりに共振器エスケープ効率を高めた。量子メモリは、Pr:YSOを用いた確定時間メモリ機能開発において単一光子の保存再生信号を観測し、25波長チャンネル分の固定時間メモリ機能を獲得した。
また、リモート量子デバイスであるメモリと光源をつなぐためには、メモリの狭い遷移幅に対して長期の安定接続を可能にする必要がある。そのために、量子光源励起レーザー、メモリ制御レーザーを光周波数コムに安定化した上で、波長変換後の波長とメモリ波長とのビート信号を波長変換励起レーザーにフィードバックすることで、各要素の周波数マッチングをとり、長時間の安定動作に成功した。
達成した各波長における安定化システムをもちいて、通信波長2光子を10㎞光ファイバ伝送後、メモリ波長に変換し、かつメモリ結合実験を実施し、メモリ信号を再生することに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
理由
当初計画では、21年度は量子光源をファイバ伝送後量子メモリ開発に結合する計画であった。量子メモリの波長多重化が順調で25チャンネルにおよぶ開発が成功したので、想定より長距離の10㎞光ファイバ伝送後の結合に成功した。
したがって、量子光源と量子メモリ結合を目的とする本研究は非常に順調な進捗をしていると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの結果を踏まえて、量子光源と量子メモリのリモート接続に成功したが、さらに必要なのは、量子光源のもつれ評価実施、および高レート化である。今年度はもつれ光源の高輝度化、波長変換時の低ノイズ化、メモリ波長多重度の向上を進め、もつれ実証を目標とする。
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