2014 Fiscal Year Annual Research Report
超伝導単一光子検出器の超高性能化と量子情報通信への適用による新規パラダイムの創出
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25286077
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
三木 茂人 独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所ナノICT研究室, 主任研究員 (30398424)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺井 弘高 独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所ナノICT研究室, 研究マネージャー (10359094)
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) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 超伝導材料・素子 / 量子エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1. サンドイッチ型超伝導単一光子検出素子設計の最適化を行うことにより、波長1550nmにおいて80%を超える高い検出効率の取得に成功した。また、高性能化が達成された検出器を量子光学測定で用いる冷凍機システムへの実装をおこなった。
2. 4ピクセルうインタリーブ型SSPDアレイ素子の作製および性能評価を行った。その結果、60%を超える高い検出効率を維持したまま、最大計数率が従来の10倍以上にまで高速化可能であることを確認した。
3. 高効率化された超電導光子検出器における時間分解能を評価し、同時計数装置も含めて80ps程度の低ジッター測定が可能であることが分かった。これを元に必要な光子のコヒーレンス時間に対応する光周波数フィルターを用意し、独立なCW励起の光パラメトリック変換光子対の２光子干渉を観測した。高い検出器の量子効率と安定な光ファイバー干渉計の構築により、先行研究の明瞭度77%を超える93%の高い明瞭度を観測した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成26年度の研究実施計画では16ピクセルSSPDアレイの作製と性能評価を行うことを予定していたが、実際にはより信頼性の高い4ピクセルSSPDアレイの性能評価に焦点をおいた。その結果、量子光学実験にも応用可能な技術の確立を行うことができ、予定としていた16ピクセルSSPDアレイにも適用可能であると考えている。その他の研究課題については、研究実績にあるようにほぼ計画通りの成果が得られていることから、順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成26年度で確立した技術を基に16ピクセルSSPDアレイの作製を行う。また、サンドイッチ型超伝導単一光子検出器に関しては、さらなる高性能化に向けた検討を行い、独立光子源からの2光子干渉試験への適用を進める。
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| Causes of Carryover |
購入物品が計上していた金額よりも安価で購入できたために次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
消耗品、物品購入費用に充てる。
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[Journal Article] Frequency down-conversion of 637 nm light to the telecommunication band for non-classical light emitted from NV centers in diamond2014
Author(s)
R. Ikuta, T. Kobayashi, S. Yasui, S. Miki, T. Yamashita, H. Terai, M. Fujiwara, T. Yamamoto, M. Koashi, M. Sasaki, Z. Wang, and N. Imoto
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Journal Title
Optics Express
Volume: 22
Pages: 11205-11214
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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