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2022 Fiscal Year Annual Research Report

量子デバイス間遠隔ファイバーリンクシステムの構築

Research Project

Project/Area Number 20H02652
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

堀切 智之  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (40530275)

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)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords量子通信 / 量子中継 / 量子インターネット
Outline of Annual Research Achievements

今年度本研究では、これまで開発した希土類添加物Pr:YSO量子メモリの保存時間延長に向けた研究を実施し80μ秒保存を可能にするシステムを開発した。また、さらなる保存時間延長の為、RF印可による基底サブ準位間でのポピュレーション反転を繰り返すダイナミカルデカップリングによるdephasing補償システムの開発を開始した。
あわせてリモートシステム間の量子もつれ実証に向け、フォック状態基底のもつれに対する量子もつれトモグラフィ系の開発が必要である。そのため光ファイバー長へのフィードバック技術の開発を通じた光干渉計パス間の位相同期の研究を実施した。
さらに周波数多重量子中継に向けたエレメンタリーリンク中間点での周波数多重ベル測定に向けて、周波数‐時間マッピング手法による高分解能周波数(波長)弁別機能の開発と、それを用いた複数周波数チャンネルにおける弁別的量子干渉の観測に成功した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Sagnac interferometer-type non-degenerate polarization entangled two-photon source with Fresnel rhomb2023

    • Author(s)
      NAOTO AIZAWA, KAZUYA NIIZEKI, AND TOMOYUKI HORIKIRI
    • Journal Title

      Applied Optics

      Volume: 62 Pages: 2273-2277

    • DOI

      10.1364/AO.484456

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Frequency-multiplexed Hong-Ou-Mandel interference2023

    • Author(s)
      Ichihara Mayuka, Yoshida Daisuke, Hong Feng-Lei, Horikiri Tomoyuki
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 107 Pages: 032608-1-9

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.107.032608

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Frequency-multiplexed storage and distribution of narrowband telecom photon pairs over a 10-km fiber link with long-term system stability2023

    • Author(s)
      Ko Ito, Takeshi Kondo, Kyoko Mannami, Kazuya Niizeki, Daisuke Yoshida, Kohei Minaguchi, Mingyang Zheng, Xiuping Xie, Feng-Lei Hong, and Tomoyuki Horikiri
    • Journal Title

      Physical Review Applied

      Volume: 19 Pages: 024070-1,10

    • DOI

      10.1103/PhysRevApplied.19.024070

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Single-shot high-resolution identification of discrete frequency modes of single-photon-level optical pulses2022

    • Author(s)
      Daisuke Yoshida, Mayuka Ichihara, Takeshi Kondo, Feng-Lei Hong,and Tomoyuki Horikiri
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 106 Pages: 052602-1-6

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.106.052602

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transfer of linewidth and frequency stability from an iodine-stabilized Nd:YAG laser to a quantum memory control laser through an optical frequency comb2022

    • Author(s)
      Takeshi Kondo, Seiho Shindo, Daisuke Yoshida, Yuma Goji, Mikitaka Nishihara,Taiki Aizawa, Feng-Lei Hong, and Tomoyuki Horikiri
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 Pages: 088003-1-4

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac7f6f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cavity-enhanced two-photon source emitting narrow-linewidth telecommunication wavelength photons for improved quantum-memory-coupling efficiency enabling long-distance quantum communications2022

    • Author(s)
      Ryo Onozawa, Daisuke Yoshida, Kazuya Niizeki, and Tomoyuki Horikiri
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 Pages: 102008-1-6

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac895b

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Coupling of a frequency-multiplexed two-photon source and a quantum memory for long-distance quantum communication2022

    • Author(s)
      Tomoyuki Horikiri
    • Organizer
      ALPS2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 非縮退狭線幅量子もつれ光子源の開発に向けたレーザーシステムの構築2022

    • Author(s)
      佐々木陸,相澤太希,吉田大輔,都野智暉,堀切智之,洪鋒雷,赤松大輔
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会 [物性]
  • [Presentation] 長距離量子通信に向けた電気光学変調器型光コムの開発2022

    • Author(s)
      進藤成豊,近藤健史,相澤太希,西原幹恭,吉木真由子,洪鋒雷,堀切智之
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会 [物性]
  • [Presentation] 波長多重量子中継に向けた希土類添加物質によるフォトンエコーの干渉2022

    • Author(s)
      市原万友佳, 吉田大輔, 洪鋒雷, 堀切智之
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会 [物性]
  • [Presentation] 希土類イオン添加結晶を用いた量子メモリにおける任意時間読み出し機構の開発2022

    • Author(s)
      増子泰平,水口皓平,洪鋒雷,堀切智之
    • Organizer
      日本物理学会2022年秋季大会 [物性]

URL: 

Published: 2023-12-25  

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