量子ネットワーク構築に向けた炭化ケイ素スピン量子光源の量子波長変換

• 研究課題/領域番号: 25K01263
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 小林 拓真 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20827711)
• 研究分担者: 生田 力三 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (90626475)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2026年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円); 2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
• キーワード: SiC / 色中心 / スピン量子光源 / 単一光子 / 波長変換

研究開始時の研究の概要

炭化ケイ素は結晶成長、n・p型制御、各種プロセス技術が成熟しており、スピン量子光源の母体材料として有望である。しかし、個別の量子系を光ファイバーで接続した量子ネットワークの実現には通信波長帯の光子が必要であり、SiCの量子光源の多くはこの発光波長の制約を満足しない。したがって本研究では、SiC中の新規スピン量子光源の理論予測・実験実証と非線形光学効果に基づく発生光子の通信波長帯への変換に取り組む。これにより、量子系を光ファイバー越しに高効率かつ自在に結合するための学術基盤を確立する。