2013 Fiscal Year Annual Research Report
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23684035
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 俊 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (10403130)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 量子エレクトロニクス / 量子情報 / 量子光学 / 波長変換 / 量子工学 |
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| Research Abstract |
本研究では光の量子状態を保持したまま波長変換を行う量子波長変換を実現し、これを利用した新規な量子情報技術の研究を推進した。大規模な量子情報処理の実現には光通信を利用した物質系間の量子状態の交換が重要となる。しかし、これまで物質系からの発光を利用した非古典光の発生は可視光領域が多く、赤外領域にある光通信波長域とは大きなギャップがあった。この量子波長変換を用いることで、このギャップを埋め物質系からの量子状態を光通信を用いてより長距離に運ぶことが可能となる。また、量子波長変換を組み合わせることで波長量子状態の発生や検出が可能になるため、これを利用した新たな量子情報技術の可能性が拓ける。本年度は導波路PPLN を用いて2つの780nm 光子から変換された２つの通信波長帯光子が高い識別不可能性をもち、非古典的な干渉性を示すことを確認した。また、Rb原子のD1 線795nm の量子波長変換についての実証実験を行い良好な結果を得ることができた。また、新たな試みとして、更に最近盛んに行われてきているダイアモンドのNVセンターからの単一光子発生の波長である637nmでも波長変換実験を行い、通信波長光子への波長変換の可能性を見出した。更に、波長（周波数）自由度での量子状態操作に必要な非変換光のコヒーレンスの保持を確認することができた。Rb冷却原子を用いた場合の量子波長変換の実現可能性を見積もり良好な結果を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Observation of two output light pulses from a partial wavelength converter preserving phase of an input light at a single-photon level2013
Author(s)
R. Ikuta, T. Kobayashi, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto
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Journal Title
Optics Express
Volume: 21
Pages: 27865
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Nonclassical two-photon interference between independent telecommunication light pulses converted by difference-frequency generation2013
Author(s)
R. Ikuta, T. Kobayashi, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto
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Journal Title
Physical Review A
Volume: 88
Pages: 042317
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] A photonic quantum interface for an optical fiber based quantum communication
Author(s)
T. Yamamoto, R. Ikuta, T. Kobayashi, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto
Organizer
20th Central European Workshop on Quantum Optics
Place of Presentation
KTH, Stockholm, Sweden
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[Presentation] Non-classical Interference Between Two Telecom Photons with Wavelength Conversion
Author(s)
T. Kobayashi, R. Ikuta, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto
Organizer
The 10th Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, and The 18th OptoElectronics and Communications Conference
Place of Presentation
Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan
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[Presentation] Observation of converted and unconverted lights preserving phase information
Author(s)
R. Ikuta, T. Kobayashi, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto
Organizer
The International Workshop on New Science and Technologies using Entangled Photons
Place of Presentation
Osaka University, Japan
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[Presentation] Non-classical interference between two telecom light pulses converted by difference-frequency generation
Author(s)
T. Kobayashi, R. Ikuta, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto
Organizer
The International Workshop on New Science and Technologies using Entangled Photons
Place of Presentation
Osaka University, Japan
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[Presentation] The HOM interference between independent telecom light pulses frequency-down-converted by difference-frequency generation
Author(s)
R. Ikuta, T. Kobayashi, H. Kato, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, N. Imoto,
Organizer
13th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS 2013)
Place of Presentation
The Institute of Mathematical Sciences Taramani, Chennai, India
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