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ハイブリッドシステムにおける量子光学の新体制に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15F15750
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

NORI FRANCO  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, グループディレクター (50415262)

研究分担者 FRISK KOCKUM ANTON  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
キーワードquantum optics / hybrid systems / Quantum optics
研究実績の概要

In FY2016, I have been a co-author of 6 submitted scientific articles. Several more articles are in the works, including a large review on quantum optics with superconducting circuits. I have given 11 talks and 1 poster presentation at international conferences, workshops, and seminars. See attached list for details.

Among the 6 articles, 3 are theoretical studies of ultrastrong coupling between atoms and photons. In collaboration with several other researchers, we have shown that a wealth of new processes become possible in this regime, e.g., efficient analogues of nonlinear optics and many-body interactions among atoms. All these new processes are within reach for experiments in circuit quantum electrodynamics (QED).

In one article, I studied the physics of a single atom coupled to photons at multiple points separated by a large distance. This new regime of quantum optics can be implemented with surface acoustic waves (SAWs). In another article, I provided theoretical support for an experimental group at Oxford who demonstrated, for the first time in the world, coupling between a resonator for such SAWs and a superconducting artificial atom. The last article I co-authored studied fundamental test of quantum mechanics with many atoms using Leggett-Garg inequalities.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 11件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Leggett-Garg inequality violations with a large ensemble of qubits2016

    • 著者名/発表者名
      N. Lambert, K. Debnath, A.F. Kockum, G.C. Knee, W.J. Munro, F. Nori
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 94 号: 1 ページ: 012105-012105

    • DOI

      10.1103/physreva.94.012105

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multiphoton quantum Rabi oscillations in ultrastrong cavity QED2015

    • 著者名/発表者名
      L. Garziano, R. Stassi, V. Macri, A.F. Kockum, S. Savasta, F. Nori
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 92 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.92.063830

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Quantum nonlinear optics without real photons2017

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      APS March meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deterministic quantum nonlinear optics with single atoms and virtual photons2017

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      APS March meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum optics with giant artificial atoms in a 1D waveguide2017

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      APS March meeting
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deterministic quantum nonlinear optics with single atoms and virtual photons2017

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      International Workshop on Quantum Device, National Institute for Informatics
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2017-03-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deterministic quantum nonlinear optics with single atoms and virtual photons2017

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Workshop on Virtual photons in ultrastrongly coupled systems
    • 発表場所
      RIKEN, Wako, Japan
    • 年月日
      2017-01-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Breaking excitation-number conservation with ultrastrong coupling2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Seminar
    • 発表場所
      Lund University, Lund, Sweden
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Leggett-Garg inequality violations with a large ensemble of qubits2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Seminar
    • 発表場所
      Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Breaking excitation-number conservation with ultrastrong coupling2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      International Workshop on Ultra-Strong Light-Matter Interactions
    • 発表場所
      Bilbao, Spain
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Giant artificial atoms coupled to a 1D waveguide2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      SPICE workshop on Quantum Acoustics
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applications of ultrastrong coupling: Cutting Feynman loops and engineering multiphoton Rabi oscillations2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Seminar
    • 発表場所
      Karlsruhe Institute of Technology, Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2016-05-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applications of ultrastrong coupling: Cutting Feynman loops and engineering multiphoton Rabi oscillations2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Seminar
    • 発表場所
      Chalmers University of Technology, Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-05-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiphoton quantum Rabi oscillations in ultrastrong cavity QED2016

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, MD, USA
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantum optics with surface acoustic waves2015

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Seminar in the group of professor Yasunobu Nakamura
    • 発表場所
      University of Tokyo
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum optics with surface acoustic waves2015

    • 著者名/発表者名
      Anton Frisk Kockum
    • 学会等名
      Qulink seminar
    • 発表場所
      NII, Tokyo
    • 年月日
      2015-04-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Superconducting devices in quantum optics2016

    • 著者名/発表者名
      T. Aref, P. Delsing, M. K. Ekstrom, A. F. Kockum, M. V. Gustafsson, G. Johansson, P. Leek, E. Magnusson, and R. Manenti, edited by R. H. Hadfield and G. Johansson
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      Springer International Publishing
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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