| 研究課題/領域番号 |
18K13483
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
生田 力三 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (90626475)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子周波数コム / パラメトリック下方変換 / 周波数多重 / 導波路共振器 / 波長変換 / 光量子計算 / 量子通信 / 量子周波数変換 / 光子対生成 / 非線形光学 |
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| 研究成果の概要 |
光源開発として、光パラメトリック下方変換による周波数多重化光子対の生成を行った。独自に設計した単共鳴共振器を用いることで大幅な広帯域化に成功し、1000重モード以上の周波数多重化光子対生成を実証した。また、この光源に偏光エンタングルメントを付与することで、大規模なハイパーエンタングルメント生成にも成功した。量子操作に関する研究として、単共鳴型の共振器を用いることで、共振器によって帯域を制限されることなく、光周波数変換効率を増強することに成功した。本周波数変換器は、周波数軸上での回転操作のほか、偏光状態の制御やハイパーエンタングルメント制御にも広く適用できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
古典的な多重化にとどまらず、周波数モード間にコヒーレンスをもつ量子周波数コムの大幅な広帯域化に成功した本研究成果は、光量子情報の大規模化に大きく貢献するものである。また、偏光と合わせることでハイパーエンタングルメントの生成にも成功しており、今後様々な応用が期待できる。帯域を制限しない光周波数変換の増強の実現により、状態生成のみならず状態制御の面でも貢献できたと考えている。本研究では、状態生成、制御ともに単共鳴光共振器を利用したが、この構成の共振器はこれまで研究事例が少ない。本デバイスは、どの周波数モードを共鳴・非共鳴にするかで大きく機能を変えることができ、学術的にも興味深い構造をしている。
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