2018 Fiscal Year Annual Research Report
Hybrid quantum system with photons and phonons
Publicly Offered Research
| Project Area | Science of hybrid quantum systems |
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| Project/Area Number |
18H04291
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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, 教授 (10403130)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 量子光学 / 量子情報 / 波長変換 / フォノン / 微小共振器 / 量子エレクトロニクス / 量子ネットワーク / 量子通信 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題ではこれまで開発に成功しているボトル型微小光共振器における様々なフォノンモードと光、更には自然な量子系である原子の量子系を繋ぐハイブリッド量子科学を推進し、ハイブリッド量子科学に不可欠な量子操作を実現する。ボトル型微小光共振器は光励起のパラメトリック過程により、機械振動モード、音響フォノンモードや表面弾性波モードといった異なるフォノンを生成する。光の量子測定のアナロジーの利用しフォノンモード観測を試みる。更に、レーザー冷却を行い、フォノンの量子性を確認することが目的である。これに加えて、自然な量子系である原子やNVセンターなどの量子系とのハイブリッドシステムを視野に入れた量子波長変換器の構築、およびそれらを実際に使った実験行うことで、本領域内でのハイブリッド化を後押しする。特に、本年度はボトル型微小光共振器の作成方法を確立することに注力し、歩留まりが高く、再現性のよい作成技術にすることができた。また、自然な量子系としてCs冷却原子とのハイブリッド量子システムを目指した共同研究をスタートさせた。これまでに、Ca+イオン用に開発してきた量子波長変換器をCs冷却原子の共鳴波長である852 nm用に再構成し、Cs原子の内部状態と通信波長光子とのエンタングルメントの生成を目指す。本年度は原子とエンタングルした光子の状態を壊すこと無く通信波長に変換する量子波長変換器の装置を準備し、共同研究先に持ちこんだ。
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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
当初計画通り、順調に研究を進めている。スケジューリングが難しい共同研究もミーティングを定期的に行い、装置の搬入まで順調に行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
特に問題なく推進しているので、このまま継続する予定である
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[Presentation] 偏光無依存型量子波長変換器による原子と通信波長光子間のエンタングルメント生成2018
Author(s)
生田力三, 小林俊輝, 川上哲生, 三木茂人, 藪野正裕, 山下太郎, 寺井弘高, 小芦雅斗, 向井哲哉, 山本俊, 井元信之
Organizer
ハイブリッド量子科学第7回領域会議
