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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Research on time-domain multiplexed quantum information processing based on quantum teleportation technology

Research Project

Project/Area Number 26247066
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

古澤 明  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90332569)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉川 純一  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (60589943)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ
Outline of Annual Research Achievements

平成28年4月-平成29年2月
昨年度に完成させた時間領域量子非破壊相互作用ゲートを用いて、シュレーディンガーの猫状態の量子非破壊測定とその時間反転に相当する操作を行うことを計画した。しかし、昨年度完成させた量子非破壊相互作用ゲートのフィデリティがそれほど高くないため、入力のシュレーディンガーの猫状態の純度が非常に高くないと古典限界を超えた操作は不可能であることが判明した。そこで計画を変更し、高純度シュレーディンガーの猫状態生成を徹底的に追求することにした。その結果、原理的には理想極限である100%の純度を達成できる方法を見つけ、それを実験的に検証することができた。具体的には、世界最高純度である78%の純度のシュレーディンガーの猫状態生成に成功した。
これと昨年度に完成させた時間領域量子非破壊相互作用ゲートを組み合わせることにより、本研究の最終目的である、極限コヒーレント光通信に用いる複雑な量子力学的操作実現のために必須な、時間領域多重量子情報処理の基盤技術を確立することができた。

平成29年3月 本研究全体のまとめを行い、研究結果を論文にまとた。具体的には、時間領域量子非破壊相互作用ゲートと高純度シュレーディンガーの猫状態生成の論文を書いた。近日中に投稿予定である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

http://www.alice.t.u-tokyo.ac.jp/

  • Research Products

    (30 results)

All 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (23 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Synchronization of optical photons for quantum information processing2016

    • Author(s)
      K. Makino, Y. Hashimoto, J. Yoshikawa, H. Ohdan, T. Toyama, P. van Loock, and A. Furusawa
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 2 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1126/sciadv.1501772

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] New method to measure the angular antispring effect in a Fabry-Perot cavity with2016

    • Author(s)
      K. Nagano, Y. Enomoto, M. Nakano, A. Furusawa, and S. Kawamura
    • Journal Title

      Phys. Lett. A

      Volume: 380 Pages: 983-988

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2016.01.007

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectrum analysis with quantum dynamical systems2016

    • Author(s)
      S. Ng, S. Z. Ang, T. A. Wheatley, H. Yonezawa, A. Furusawa, E. H. Huntington, M. Tsang
    • Journal Title

      Phys. Rev. A

      Volume: 93 Pages: 042121-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.93.042121

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of reduction of radiation-pressure-induced rotational anti-spring effect2016

    • Author(s)
      Y. Enomoto, K. Nagano, M. Nakano, A. Furusawa, and S. Kawamura
    • Journal Title

      Classical and Quantum Gravity

      Volume: 33 Pages: 145002-1-9

    • DOI

      doi:10.1088/0264-9381/33/14/145002

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Generation of one-million-mode continuous-variable cluster state by unlimited time-domain multiplexing2016

    • Author(s)
      J. Yoshikawa, S. Yokoyama, T. Kaji, C. Sornphiphatphong, Y. Shiozawa, K. Makino, and A. Furusawa
    • Journal Title

      APL Photonics 1, 060801 (2016)

      Volume: 1 Pages: 060801-1-12

    • DOI

      10.1063/1.4962732

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Creation and measurement of broadband squeezed vacuum from a ring optical parametric oscillator2016

    • Author(s)
      T. Serikawa, J. Yoshikawa, K. Makino, and A. Furusawa
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 24 Pages: 28383-28391

    • DOI

      10.1364/OE.24.028383

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Mitigation of radiation-pressure-induced angular instability of a Fabry-Perot cavity2016

    • Author(s)
      K. Nagano, Y. Enomoto, M. Nakano, A. Furusawa and S. Kawamura
    • Journal Title

      Physics Letters A

      Volume: 380 Pages: 3871-3875

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2016.09.056

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 直交位相振幅の同時測定による量子状態推定の研究2017

    • Author(s)
      吉川純一、不破麻里亜、岡田将典、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] 連結共振器による光子数重ね合わせ状態の保存と取り出しの研究III2017

    • Author(s)
      橋本洋輔、遠山健、牧野兼三、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] リング型パラメトリック発振器による広帯域スクイーズド光生成Ⅱ2017

    • Author(s)
      岡田将典、塚田知樹、高瀬寛、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] 広帯域な非対称光パラメトリック発振器の開発2017

    • Author(s)
      阪口淳史、小川尚史、小林将也、吉川純一、古澤;明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] 指数増大型波束形状のシュレーディンガーの猫状態の実時間測定2017

    • Author(s)
      アサバナントワリット、中嶋虹太、塩沢優、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
  • [Presentation] Dual-rail cat qubitの研究2017

    • Author(s)
      高瀬寛、岡田将典、塚田知樹、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
  • [Presentation] 導波路素子上での連続量量子情報処理への応用に向けたPLC導波路の特性の検証2017

    • Author(s)
      高梨直人、芹川昂寛、坂巻陽平、高田健太、橋本俊和、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
  • [Presentation] Hybrid quantum information processing: A way for large-scale optical quantum information processing2017

    • Author(s)
      A. Furusawa
    • Organizer
      UTokyo-ANU Workshop on Quantum Information and Control
    • Place of Presentation
      Canberra, Australia
    • Year and Date
      2017-03-06 – 2017-03-06
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Continuous-variable quantum optical experiments in the time domain using squeezed states and heralded non-Gaussian states2017

    • Author(s)
      J. Yoshikawa
    • Organizer
      PIE Photonics West 2017
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2017-02-01 – 2017-02-01
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hybrid Quantum Information Processing2016

    • Author(s)
      A. Furusawa
    • Organizer
      APPC ‐ AIP Congress 2016
    • Place of Presentation
      Brisbane, Australia
    • Year and Date
      2016-12-06 – 2016-12-06
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 時間領域多重量子テレポーテーションを用いたアナログ-デジタル量子計算2016

    • Author(s)
      古澤明
    • Organizer
      ImPACT未来開拓研究会 コロキウム
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2016-11-19 – 2016-11-19
  • [Presentation] 指数増大波束を持つ単一光子の生成と直交位相振幅のリアルタイム測定2016

    • Author(s)
      小川尚史、大段秀顕、宮田一徳、田口将大、牧野兼三、米澤英宏、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      ImPACT未来開拓研究会 コロキウム
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館
    • Year and Date
      2016-11-17 – 2016-11-17
  • [Presentation] Photon Engineering with Cavity-Based Quantum Memory2016

    • Author(s)
      Y. Hashimoto, T. Toyama, K. Makino, J. Yoshikawa, and A. Furusawa
    • Organizer
      oung Quantum Information Scientist 2016
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2016-10-20 – 2016-10-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hybrid Quantum Information Processing2016

    • Author(s)
      A. Furusawa
    • Organizer
      Frontiers in Optics/Laser Science Conference (FiO/LS)
    • Place of Presentation
      Rochester, USA
    • Year and Date
      2016-10-18 – 2016-10-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 重力波検出器KAGRAのための量子雑音低減法の開発(6)2016

    • Author(s)
      長野晃士、榎本雄太郎、酒井譲、中野雅之、古澤明、川村静児
    • Organizer
      日本物理学会第71回秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-22
  • [Presentation] 重力波検出器KAGRAのための量子雑音低減法の開発(5)2016

    • Author(s)
      酒井譲,長野晃士,榎本雄太郎,中野雅之,古澤明^A^,川村静児
    • Organizer
      日本物理学会第71回秋季大会
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-09-22 – 2016-09-22
  • [Presentation] 連結共振器による光子数重ね合わせ状態の保存と取り出しの研究II2016

    • Author(s)
      遠山健、橋本;洋輔、牧野;兼三、吉川;純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第71回秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-13
  • [Presentation] 広帯域スクイーズド光を用いたシュレーディンガーの猫状態の高純度化の研究II2016

    • Author(s)
      アサバナントワリット、塩沢優、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第71回秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-13
  • [Presentation] 時間領域量子ディット生成に向けた広帯域スクイーズド光の高純度生成2016

    • Author(s)
      岡田将典、Casper Breum、阪口淳史、高梨直人、吉川純一、古澤明
    • Organizer
      日本物理学会第71回秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-13
  • [Presentation] Hybrid Quantum Information Processing2016

    • Author(s)
      A. Furusawa
    • Organizer
      The 25th International Conference on Atomic Physics (ICAP)
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2016-07-25 – 2016-07-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hybrid Quantum Information Processing2016

    • Author(s)
      A. Furusawa
    • Organizer
      Seoul Conference on Frontiers in QIS (SCFQIS)-a Satellite Meeting of ICAP 2016
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      2016-07-23 – 2016-07-23
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] ハイブリッド量子情報処理の研究開発2016

    • Author(s)
      古澤明
    • Organizer
      光量子工学研究領域セミナー
    • Place of Presentation
      理化学研究(埼玉県和光市)
    • Year and Date
      2016-05-13 – 2016-05-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hybrid Quantum Information Processing2016

    • Author(s)
      A. Furusawa
    • Organizer
      Quantum and Nano Control
    • Place of Presentation
      Minnesota, USA
    • Year and Date
      2016-04-12 – 2016-04-12
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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