「速い光」と情報速度

• 研究課題/領域番号: 26287091
• 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: 静岡大学
• 研究代表者: 冨田 誠 静岡大学, 理学部, 教授 (70197929)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2014年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: 速い光 / 情報速度 / 因果律 / 相対論 / 異常分散 / リング共振器 / ０πパルス / 0πパルス / プラズモン / 誘導透明化現象 / パルス伝播 / 非解析点 / 超光速度伝播

研究成果の概要

「速い光」とは、異常分散媒質の中で、光の伝播速度が、見かけ上、真空中の光速度cよりも速く伝播する現象、さらには伝播速度が、“負”になる現象を意味する。本研究の目的は、「ピークを持たないガウスパルスによる出射パルスピークの観測」など、従来、思考実験としてしか議論されていなかった現象を光の領域で実現し、「速い光」における情報速度、因果律、あるいは相対論との関係を解明していく。

研究成果

• [雑誌論文] Observation of Goos-Hänchen shift in plasmon-induced transparency (2018)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Hirai, Kouki Matsunaga, Yoichiro Neo, Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 112 号: 5 ページ: 051101-051101
  • DOI: 10.1063/1.5016481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tailored plasmon-induced transparency in attenuated total reflection response in a metal-;insulator-metal structure (2017)
  • 著者名/発表者名: Kouki Matsunaga, Yusuke Hirai, Yoichiro Neo, Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 17824-17824
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17847-4
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Propagation of phase non-analytical points in fast and slow light media (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuma Morita and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 96 号: 2 ページ: 023813-023813
  • DOI: 10.1103/physreva.96.023813
  • NAID: 130007648789
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of weak coherent 0π optical pulses in a ring resonator with a dynamic recurrent loop (2017)
  • 著者名/発表者名: Yukari Suzuki and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Journal of Optical Society of America B 巻: 34 号: 2 ページ: 489-496
  • DOI: 10.1364/josab.34.000489
  • NAID: 130006711667
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comb spectra and coherent optical pulse propagation in a size-imbalanced coupled ring resonator (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryuta Suzuki and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Opt Communications 巻: 396 ページ: 44-48
  • DOI: 10.1016/j.optcom.2017.03.024
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Influence of finite bandwidth on the propagation of information in fast- and slow-light media (2016)
  • 著者名/発表者名: Heisuke Amano and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 93 号: 6 ページ: 063854-063854
  • DOI: 10.1103/physreva.93.063854
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Attenuated total reflection response to wavelength tuning of plasmon-induced transparency in a metal-;insulator-;metal structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Kouki Matsunaga, Takeshi Watanabe, Yoichiro Neo, and Takahiro Matsumoto and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: 22 号: 22 ページ: 5274-5274
  • DOI: 10.1364/ol.41.005274
  • NAID: 130006709342
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transform from induced transparency to induced absorption through the control of coupling strength in metal-insulator -;metal structure (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Neo , T. Matsumoto T. Watanabe, M. Tomita, and H. Mimura
  • 雑誌名: Optics. Express 巻: 24 号: 23 ページ: 26201-26208
  • DOI: 10.1364/oe.24.026201
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Luminal pulse velocity in a superluminal medium (2015)
  • 著者名/発表者名: Heisuke Amano and Makoto Tomita
  • 雑誌名: Phys. Rev. A 巻: 92 号: 6 ページ: 063837-063837
  • DOI: 10.1103/physreva.92.063837
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 光速ｃは変化する？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 冨田誠
  • 雑誌名: パリティ 巻: 11 ページ: 54-56
  • NAID: 40020621441
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of a pulse peak using a peak-removed Gaussian optical pulse in a superluminal medium (2014)
  • 著者名/発表者名: Makoto Tomita, Heisuke Amano, Seiji Masegi and Aminul I. Talukder,
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 112 号: 9 ページ: 093903-093903
  • DOI: 10.1103/physrevlett.112.093903
  • 査読あり
• [学会発表] プラズモン誘導透明化現象のなかでのGoos-;Hänchenシフト (2018)
  • 著者名/発表者名: 平井佑典、松永晃樹、根尾 陽一郎、松本貴裕、冨田誠
  • 学会等名: 日本物理学会22aPS-119
• [学会発表] 金属―誘電体―金属多層膜構造におけるプラズモン誘導透明化現象の結合力制御 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松永晃樹, 平井佑典, 根尾陽一郎, 松本貴裕, 冨田誠
  • 学会等名: 日本物理学会22aPS-118
• [学会発表] 「速い光」「遅い光」の中の位相型非解析点の伝播 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森田雄磨、冨田誠
  • 学会等名: 日本物理学会24pK203-13
• [学会発表] 結合共振器におけるプラズモン誘起干渉モードとその解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 根尾陽一郎，渡邊豪志，三村秀典，松本貴裕，冨田誠
  • 学会等名: 第15回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 金属－誘電体－金属多層膜構造に現れるプラズモン誘導透明化現象の波長依存性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松永晃樹、渡辺豪志、根尾陽一郎、松本貴裕、冨田誠
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府吹田市）
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] 動的回帰ループをもったリング共振器における微小面積コヒーレント０π光パルスの発展 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木友加里、冨田誠
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府吹田市）
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] MIM構造による結合共振器反射スペクトルの観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 渡辺豪志, 根尾陽一郎, 冨田誠, 松本貴, 三村秀典
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 超光速伝播現象におけるパルス波形の効果. (2015)
  • 著者名/発表者名: 天野平祐, 冨田誠
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 関西大（大阪府吹田市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] 負の群速度媒質におけるピークを切除されたパルスによるパルスピークの観測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 天野平祐、柵木誠二、A.I.Talukder、冨田誠
  • 学会等名: （1）日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学 東京都 新宿区
  • 年月日: 2015-03-24
• [産業財産権] 光反射素子 (2018)
  • 発明者名: 根尾陽一郎，松本貴裕，冨田誠
  • 権利者名: 根尾陽一郎，松本貴裕，冨田誠
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2018