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時間反転対称性に基づく量子相関の制御と光計測への応用

研究課題

研究課題/領域番号 25287101
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関京都大学

研究代表者

北野 正雄  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70115830)

研究分担者 中西 俊博  京都大学, 工学研究科, 助教 (30362461)
小林 弘和  高知工科大学, 工学部, 准教授 (60622446)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2015年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2014年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2013年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
キーワード量子光学 / 時間反転対称性 / 光計測 / 量子相関
研究成果の概要

時間反転対称性に基づき構築された光学系により実現可能な光計測の理論を提案すると共に、さまざまな高感度計測の応用に向けた検証実験を行うことを目標とした。特に、時間相関のある光子対を用いた2光子干渉実験の時間反転光学系を考えることにより、位相超分解干渉や光断層測定における分散消去などを古典光で実現することに成功した。これらは、従来非常に微弱な量子的な光を用いて実現されてきたが、提案手法により高強度の古典光から高強度の信号を高効率で得ることができるため、より実用に近い高感度測定手法の発展につながると期待される。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Classical realization of dispersion-canceled, artifact-free, and background-free optical coherence tomography2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Ogawa and Masao Kitano
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol. 24 号: 8 ページ: 8280-8289

    • DOI

      10.1364/oe.24.008280

    • 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 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Observation of nonlinear variations in three-vertex geometric phase in two-photon polarization qutrit2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Ogawa, Shuhei Tamate, Hirokazu Kobayashi, Toshihiro Nakanishi, Masao Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 6 ページ: 062118-062118

    • DOI

      10.1103/physreva.91.062118

    • NAID

      120005983210

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Post-selected von Neumann measurement with Hermite-Gaussian and Laguerre-Gaussian pointer states2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuf Turek, Hirokazu Kobayashi, Tomotada Akutsu, Chang-Pu Sun, and Yutaka Shikano
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 17 号: 8 ページ: 083029-083029

    • DOI

      10.1088/1367-2630/17/8/083029

    • 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
  • [雑誌論文] Classical realization of dispersion cancellation by time-reversal method2015

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, T. Nakanishi, H. Kobayashi, and M. Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 1 ページ: 013846-013846

    • DOI

      10.1103/physreva.91.013846

    • NAID

      120005983216

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time-reversed two-photon interferometry for phase superresolution2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, H. Kobayashi, T. Nakanishi, and M. Kitano
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 88 号: 6 ページ: 63813-63813

    • DOI

      10.1103/physreva.88.063813

    • NAID

      120005357348

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 量子力学の時間反転対称性を用いた分散消去光コヒーレンストモグラフィの古典光学的実現2016

    • 著者名/発表者名
      小川和久, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東北学院大学, 仙台市, 宮城県
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Improvement of depth resolution in optical coherence tomography of dispersive medium with multiple reflections2015

    • 著者名/発表者名
      Takanori Fujimoto, Hirokazu Kobayashi, and Katsushi Iwashita
    • 学会等名
      Asia Communications and Photonics Conference
    • 発表場所
      Hong Kong Conference and Exhibition Centre, Hong Kong, China
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光波の自由空間伝搬モードを測定系とした弱測定の定式化 II2015

    • 著者名/発表者名
      小林弘和, Yusuf Turek, 鹿野豊
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス, 吹田市, 大阪府
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 多重反射を含む分散媒質中のOCTにおける深さ分解能の向上2015

    • 著者名/発表者名
      藤本貴紀, 小林弘和, 岩下克
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス, 仙台市, 宮城県
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 弱測定を用いた高感度計測と状態の可視化2015

    • 著者名/発表者名
      小林弘和
    • 学会等名
      プラズマ科学のフロンティア研究会2015
    • 発表場所
      核融合科学研究所, 土岐市, 岐阜県
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分散媒質に対する光干渉断層撮影の深さ分解能の向上2015

    • 著者名/発表者名
      藤本貴紀, 小林弘和, 岩下克
    • 学会等名
      電子情報通信学会光エレクトロニクス研究会4月研究会
    • 発表場所
      リゾーピア熱海
    • 年月日
      2015-04-23 – 2015-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光波の自由空間伝搬モードを 測定系とした弱測定の定式化2015

    • 著者名/発表者名
      小林弘和, Yusuf Turek, Chang-Pu Sun, 鹿野豊
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Weak measurement formalism for paraxial wave optics2015

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Kobayashi and Yutaka Shikano
    • 学会等名
      International Workshop on Weak Value and Weak Measurement
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-03-19 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Geometric Phases in Three-State Systems for Two-Photon Polarization2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, T. Nakanishi, H. Kobayashi, and M. Kitano
    • 学会等名
      QCMC 2014
    • 発表場所
      University of Science and Technology of China, China
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Classical Realization of Dispersion Cancellation by Time-Reversal Method2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, T. Nakanishi, H. Kobayashi, and M. Kitano
    • 学会等名
      Okinawa School in Physics: Coherent Quantum Dynamics 2014
    • 発表場所
      OIST Seaside House, Okinawa, Japan
    • 年月日
      2014-09-16 – 2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分散による光干渉断層撮影の深さ分解能の低下に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      藤本貴紀, 小林弘和, 岩下克
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Classical Realization of Dispersion Cancellation by Time-Reversal Method2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, T. Nakanishi, H. Kobayashi, and M. Kitano
    • 学会等名
      AQIS2014
    • 発表場所
      Osaka University, Japan
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Classical Realization of Dispersion Cancellation by Using Transform-limited Pulses2014

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, T. Nakanishi, H. Kobayashi, and M. Kitano
    • 学会等名
      CLEO 2014
    • 発表場所
      San Jose, California, USA
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フーリエ限界パルス光を用いた時間反転分散消去2014

    • 著者名/発表者名
      小川和久, 玉手修平, 中西俊博, 小林弘和, 北野正雄
    • 学会等名
      第3回QUATUO研究会
    • 発表場所
      高知工科大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 時間反転Hong-Ou-Mandel干渉計を用いた分散消去の古典的実現2014

    • 著者名/発表者名
      小川和久, 玉手修平, 中西俊博, 小林弘和, 北野正雄
    • 学会等名
      量子情報の新展開
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フーリエ限界パルス光を用いた時間反転分散消去2014

    • 著者名/発表者名
      小川和久, 玉手修平, 小林弘和, 中西俊博, 北野正雄
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光渦を用いた弱測定による偏光状態の可視化2014

    • 著者名/発表者名
      小林弘和, 鹿野豊
    • 学会等名
      量子情報の新展開
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光渦ビームを用いた弱測定による偏光混合状態の直接測定2014

    • 著者名/発表者名
      小林弘和, 鹿野豊
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stereographical Tomography of Polarization State using Weak Measurement with Optical Vortex Beam2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Shikano and H. Kobayashi
    • 学会等名
      FIRST International Symposium on Topological Quantum Technology
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Stereographical Tomography of Polarization State using Weak Measurement with Optical Vortex Beam2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Shikano and H. Kobayashi
    • 学会等名
      Interdisciplinary Workshop on Quantum Device--towards operation of the quantum information and the quantum computer--2014
    • 発表場所
      国立情報学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two-Photon Phase Super-Resolution with High Visibility Using Time-Reversed Method2013

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, S. Tamate, H. Kobayashi, and M. Kitano
    • 学会等名
      International workshop on new science and technologies using entangled photons
    • 発表場所
      Osaka University, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光渦ビームを用いた弱測定による偏光状態の直接測定2013

    • 著者名/発表者名
      小林弘和, 鹿野豊, 野中弘二
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of Poincare sphere using weak measurement with optical vortex beam2013

    • 著者名/発表者名
      H. Kobayashi and Y. Shikano
    • 学会等名
      The 29th Quantum Information Technology Symposium
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 光渦を使った量子トモグラフィー2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Shikano and H. Kobayashi
    • 学会等名
      Symposium on New Frontiers of Quantum Photonic Network
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stereographical Tomography of Polarization State using Weak Measurement with Optical Vortex Beam2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Shikano and H. Kobayashi
    • 学会等名
      量子情報FIRST2013全体会議
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 量子電磁工学研究室ホームページ(量子計測)

    • URL

      http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=7

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 量子電磁工学分野/量子計測

    • URL

      http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=7

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 量子電磁工学研究室ホームページ(量子論基礎)

    • URL

      http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/index.php?id=7

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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