| 研究課題/領域番号 |
26707021
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| 研究種目 |
若手研究(A)
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| 配分区分 | 一部基金 |
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| 研究分野 |
原子・分子・量子エレクトロニクス
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| 研究機関 | 電気通信大学 (2015-2018)
東京大学 (2014) |
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研究代表者 |
鈴木 はるか (丹治はるか / 鈴木 はるか(丹治はるか)) 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 准教授 (40638631)
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| 研究協力者 |
鈴木 泰成
上東 幹
山嵜 直樹
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2015年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2014年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 共振器量子電気力学 / 少数光子非線形光学効果 / 量子エレクトロニクス / 原子・分子物理学 / 原子・分子物理 |
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| 研究成果の概要 |
光共振器中の真空場（光子を含まない電磁場）を用いた全光型単一光子スイッチの動作の根幹をなす光パルスの遅延の増大に向け、高反射ミラーを用いた光共振器を構築し、先行研究の3倍程度の強さの原子と光の相互作用が得られることを確認した。また、共振器中において高い位置精度で高密度な原子の配置を可能にするホログラフィック光トラップを構築することにより、原子と光の相互作用の強さに対する高い制御性を実現した。さらに、光共振器の安定化に用いるレーザー光が原子に与える影響を最小化するために、参照共振器を介した間接的な安定化法の実装を行った。以上により、単一光子によるスイッチング効果の観測の目途が立った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果により実現に大きく近づいた、真空場による群遅延を用いた単一光子スイッチは、光の吸収に依存する従来の方法とは全く異なる原理に基づくものであり、特に、非破壊的なスイッチングにより光子の量子状態が保持されることと、スイッチングの結果が異なる時間モードとなるため単一光子光路スイッチとして利用できることが特色である。この単一光子スイッチは、光ネットワークにおける高速・大容量化のみならず、量子情報通信技術においても重要な鍵を握るものとなることが期待される。従って、本研究の成果は今後の情報通信技術の躍進に大きく寄与し、情報通信に重度に依存した現代社会に対して重大なインパクトを与えると考えられる。
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