2023 Fiscal Year Annual Research Report
量子干渉と推定法を用いた光の波動関数を測定する方法に関する研究
| Project/Area Number |
21K04919
|
|---|
| Research Institution | The University of Electro-Communications |
|---|
Principal Investigator |
張 贇 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00508830)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 淳 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70565332)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 2光子干渉 / 量子推定 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
理論について、相対論的スピン-1/2系における2つのユニタリーシフトパラメータを推定するための、自明でないトレードオフ関係の存在について議論した。この古典モデルから真の量子モデルへの移行を、量子フィッシャー情報行列の1パラメータ族を用いて解析的に調べた。提案する指標に基づき、トレードオフ関係の性質を詳細に調べる。
実験について、単一光子検出器による実現した量子相関関数を測定し，結果から統計学の推定法を用いて光状態の波動関数を求める新たな方法に集中する。異なる光ソース間の2光子干渉は，フォトニック量子情報や量子技術における一つ重要技術である。弱いコヒーレント状態と位相ランダム化された弱いコヒーレント状態，単一光子状態，または熱状態間三種類の2光子干渉を実験的に行った。二つ弱いコヒーレント状態の干渉について，弱いコヒーレント状態の2 光子状態による同時計数率を差し引くことで，0.5 以上の HOM ビジビリティを確認できた。また、自発パラメトリック下方変換生成された光子対から，伝令付き手法で単一光子状態 ( heralded photon)を発生し，弱いコヒーレント状態の間との2光子干渉実験も行った。また、単一光子状態のスペクトル特性を決定するための方法を提示し、実験的に実証する。この手法は、よく定義された弱いコヒーレント状態と測定された単一光子状態との間のHong-Ou-Mandel干渉に基づいている。測定された干渉ディップを提案モデルと最小二乗法でフィッティングすることにより、単一光子状態のスペクトルを推定することができた。本手法は、単一光子状態のスペクトル特性の評価に特に有効である。
|
