化合物半導体光子検出器による高忠実度偏光量子もつれ交換技術に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23760053
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 日本大学
• 研究代表者: 行方 直人 日本大学, 理工学部, 助教 (20453912)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 量子もつれ交換 / 単一光子検出 / 通信波長帯

研究概要

光ファイバにおける最小光損失波長帯である1550nm帯で量子もつれ交換実験を実施した。光子検出には正弦電圧ゲートさせたInGaAs/InPのなだれフォトダイオードを用いた。本光子検出器の高繰り返し周波数、低雑音特性により量子もつれ交換の忠実度～0.9を得た。その高い忠実度は量子鍵配送への応用が可能な水準であり、長距離量子暗号通信へ向けた重要な前進である。

研究成果

• [雑誌論文] Sinusoidally gated InGaAs Avalanche Photodiode with Direct Hold-Off Function for Efficient and Low-Noise Single-Photon Detection," to be published in Appl. (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. L. Wu, N. Namekata and S. Inoue
  • 雑誌名: Phys. Express
  • 査読あり
• [学会発表] Quantum interference Between Separated Photon Pairs at Telecommunication Wavelength (2013)
  • 著者名/発表者名: Qing-Lin Wu、行 方 直 人 、井上修一郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2013-03-30
• [学会発表] 分極反転デバイスを用いた量子鍵配送へ向けた量子もつれ配送と交換 (2013)
  • 著者名/発表者名: 行方直人、呉青林、栗村直井上修一郎
  • 学会等名: 第60回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 厚木
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Quantum interference Between Separated Photon Pairs at Telecommunication Wavelength (2013)
  • 著者名/発表者名: Qing-Lin Wu、行方直人、井上修一郎
  • 学会等名: 応用物理学会春季講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
• [学会発表] 分極反転デバイスを用いた量子鍵配送へ向けた量子もつれ配送と交換 (2013)
  • 著者名/発表者名: 行方直人、Qing-Lin Wu、栗村直、井上修一郎
  • 学会等名: 応用物理学会春季講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 招待講演
• [学会発表] 正弦電圧ゲート印加InGaAs/InP APDの非同期動の非同期動の非同期動作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 行方直人 呉青林, 井上修一郎
  • 学会等名: 応用物理学会術講演会,
• [学会発表] Recent progress of near-infrared single-photon detector based onInGaAs/InP avalanche photodiode and its application to quantum technology (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Namekata
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Foundation and Technology
  • 発表場所: Dunhuang, China
• [学会発表] Free-Running Single-Photon Detection at Telecommunication Wavelength Using a Sinusoidally Gated InGaAs/InP Avalanche Photodiode (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Namekata, Q. L. Wu, and S. Inoue
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Foundation and Technology
  • 発表場所: Dunhuang,China
• [学会発表] Hong-Ou-Mandel interference with photon pairs at 1550nm created in spatially separated sources (2012)
  • 著者名/発表者名: Q. L. Wu, N. Namekata, and S. Inoue
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Foundation and Technology
  • 発表場所: Dunhuang,China
• [学会発表] Recent progress of near-infrared single-photon detector based on InGaAs/InP avalanche photodiode and its application to quantum technology (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Namekata
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Foundation and Technology
  • 発表場所: 敦煌、中国
  • 招待講演
• [学会発表] Free-Running Single-Photon Detection at Telecommunication Wavelength Using a Sinusoidally Gated InGaAs/InP Avalanche Photodiode (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Namekata, Q. L. Wu, and S. Inoue
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Foundation and Technology
  • 発表場所: 敦煌、中国
• [学会発表] Hong-Ou-Mandel interference with photon pairs at 1550nm created in spatially separated sources (2012)
  • 著者名/発表者名: Q. L. Wu, N. Namekata, and S. Inoue
  • 学会等名: The International Conference on Quantum Foundation and Technology
  • 発表場所: 敦煌、中国
• [学会発表] 正弦電圧ゲート印加InGaAs/InP APDの非同期動作 (2012)
  • 著者名/発表者名: 行方直人, 呉青林, 井上修一郎
  • 学会等名: 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学
• [学会発表] 高レート偏光量子もつれ光子対発生と偶発的計数の評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 行方直人、河野太一、栗村直、井上修一郎
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] High-Efficiency Single-photon detection using Sinusoidally Gated InGaAs/InP Avalanche Photodiode (2011)
  • 著者名/発表者名: Q. L. Wu, N. Namekata, T. Kono, and S. Inoue
  • 学会等名: the annual international laser physics workshop 2011
  • 発表場所: Sarajevo,Bosnia and Herzegovina
• [学会発表] High-Efficiency Single-photon detection using Sinusoidally Gated InGaAs/InP Avalanche Photodiode
  • 著者名/発表者名: Q. L. Wu, N. Namekata, T. Kono, and S. Inoue
  • 学会等名: the annual international laser physics workshop 2011
  • 発表場所: Sarajevo, Bosnia and Herzegovina