| 研究課題/領域番号 |
23K22426
|
|---|
| 補助金の研究課題番号 |
22H01155 (2022-2023)
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
|
|---|
| 研究機関 | 公立千歳科学技術大学 |
|---|
研究代表者 |
高島 秀聡 公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (00432162)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2026-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
|
|---|
| キーワード | 単一分子 / 量子光学 / 光ファイバ / ナノ光ファイバ / 単一光子源 / 時間領域差分法 / 分子 / 単一光子 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
近年、光量子コンピューターや長距離量子暗号通信など、光子を用いた量子技術の実現に向け、コヒーレンスが良い単一の光子を発生する単一光子源の開発が注目されている。この実現をめざし、本研究では、単一分子と光ファイバを局所的に細くしたナノ光ファイバに共振器を組み込んだ共振器内蔵ナノ光ファイバとのハイブリッドデバイスを開発する。そして、極低温に冷却することでコヒーレンスの良い光子を発生する単一光子源の開発をめざす。
|
| 研究実績の概要 |
近年、光量子コンピューターや長距離量子暗号通信など、光子を用いた量子技術の実現に向け、単一の光子を発生する単一光子源や、スイッチング素子である量子位相ゲートなどの量子情報デバイスの開発が注目されている。これらの量子技術では、光子ひとつひとつを情報の担体とすることから、量子情報デバイスは、光子を伝送する単一モード光ファイバと00％の効率で結合していることが重要となる。このようなデバイスの実現に向け、本研究では、単一モード光ファイバを局所的に細くしたナノ光ファイバに、光共振器を組み込んだナノ光ファイバブラッグ共振器に、単一の光子を発生させる単一発光体を結合させたデバイスの開発に取り組むことを研究の目的とする。
2023年度は、研究代表者が京都大学から公立千歳科学技術大学へ独立准教授として異動することとなった。そのため、公立千歳科学技術大学においては、新たに研究室を立ち上げるため、光学定盤、計算用のワークステーション、レーザー、分光器、光学部品や薬品などの選定や設置を行った。その結果、当初の予定よりも研究が遅れることとなった。
京都大学とは引き続き共同研究を実施し、4族の不純物欠陥を含むナノダイヤモンドの開発などに取り組んだ。また、EUROPL2023において招待講演を行うためヨーロッパを訪問した際、ヨハネスケプラー大学リンツのAndreas W. Scehll教授と研究打ち合わせを行い、本研究テーマに関する国際共同研究を実施することとなった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
半導体をはじめとする重要な部品の供給に世界的な遅れが生じ、研究に必要な装置の納品が当初の予定よりも遅くなったため。また、想定よりも通信速度が遅くなり、シミュレーション用のコンピューターを動作させることができなかったことも研究が遅れた原因となった。
|
| 今後の研究の推進方策 |
2023年度は研究室研究室立ち上げ作業のため計画通り研究を進めることが難しかった。今後は、当初の予定通り本研究において発光体としてターゲットとする有機分子を用いた単一光子源の開発に取り組む。また、単一分子を結合させるための共振器内蔵ナノ光ファイバを開発、単一分子と共振器内蔵ナノ光ファイバとのハイブリッドデバイスの開発をめざす。さらに、有機分子より高温で動作可能な発光体の開発にも取り組む。
|
