多光子多モード量子状態に対するコヒーレント一括測定の実現

• 研究課題/領域番号: 24H00195
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分13:物性物理学およびその関連分野
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹内 繁樹 京都大学, 工学研究科, 教授 (80321959)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 48,100千円 (直接経費: 37,000千円、間接経費: 11,100千円); 2024年度: 17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
• キーワード: 単一光子 / 量子情報 / 量子光学 / 量子計測

研究開始時の研究の概要

多数の光子によって構成される複雑な量子もつれ状態は、光量子コンピュータや光量子センシングにとって重要なリソースであり、その光子数が増大するほど有用である。しかし従来の個別測定では、光子数の増大に伴い、必要な測定回数が指数関数的に増大するという問題があった。本研究では、多数の光子が多数のモードに存在する「多光子多モード状態」に対するコヒーレント一括測定を、光ファイバで構成された離散フーリエ変換光量子回路を用いて実現する。さらに、共振器内蔵ナノ光ファイバと単一欠陥中心内包ナノダイヤモンドを結合させた、高効率単一光子源の実現も試みる。