量子シャッターの実証実験

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21740296
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 岡本 亮 Hokkaido University, 電子科学研究所, 助教 (10435951)
• Keywords: 量子ゲート / 光子 / パラメトリック下方変換

Research Abstract

前半は、光源の構築を行った。本実験では2つの光子(シグナル光子、シャッター光子)が必要である。そこで、非線形光学結晶にレーザー光を入射することで、パラメトリック下方変換過程により2光子対を発生させた。そのようにして発生させた光子対はそれぞれシングルモード光ファイバに結合させた。その後、結合させた光子対の発生数等を評価し、光源として本実験に必要な条件をどの程度満たしているかを判断した。その結果、本実験に必要な条件を満たしていることを確認した。
後半は、量子シャッター単体の構築とシャッター機能の動作評価を行った。量子シャッターは量子ゲートとシャッター光子から成る。そこでまず、量子ゲートの構成素子の評価を行った。量子ゲート内には特注の光学部品が含まれる。そのため、それらの構成部品をレーザー光で評価、仕様をどの程度満たしているか確認した。その後、量子ゲートを構築し、光ファイバ接続により構築した光源から2光子を入射した。入射された一方の光子はシャッター光子として、量子ゲートと共にシャッター機能を実現する。そこで、量子ゲートに入射されるもう一方のシグナル光子が、シャッター光子の有無で遮断されたり、透過したりすることを確認、量子シャッター単体としての機能が正確に実現されていることを確認した。