• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

Generation of negative Wigner function light using using exciton-polariton condensates

研究課題

研究課題/領域番号 26790061
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

BYRNES TIMOTHY  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 助教 (50597698)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2014年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードexciton-polariton / Bose-Einstein condensate / quantum information / non-Gaussian / light source
研究実績の概要

The main aim of the proposal was to investigate using exciton-polariton condensates as a source of non-Gaussian light. Specifically, there were 3 sub-aims that were targeted: (I) Exploration of parameter space and optimization of model parameters (II) Simplification of the principle of the previous work (III) Finding applications of non-Gaussian light from polaritons.

This was originally planned as a two-year project, with aims (I) and (II) being completed in the first year, and aim (III) being completed in the second year. As of January 2015, I have now relocated to New York University's Shanghai campus in China, hence I terminated the project at the end of the first year. We have completed aims (I) and (II) and refined our scheme for producing non-Gaussian light. Aim (III) was not completed, and requires more work to complete that aspect of the project.

In our previous scheme, two lasers were necessary to generate the non-Gaussian light. One for creating the exciton-polaritons in the first place, and another to fix the phase to avoid phase diffusion -- this completely destroys the effect that we are trying to create. We were successful in reducing this to a single laser, which not only simplifies the experimental setup, but makes the generation process much more straightforward. However, a phase fixing mechanism is still necessary, which is accomplished by another means, by feeding back a homodyne current. We found that this gives much stronger non-Gaussian light than our previous scheme, improving the performance greatly.

報告書

(1件)
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Geometric phase gate based on the ac Stark shift2015

    • 著者名/発表者名
      Mahmood Irtiza Hussain, Ebubechukwu O. Ilo-Okeke, Tim Byrnes
    • 雑誌名

      Quantum Information Processing

      巻: in press 号: 3 ページ: 943-950

    • DOI

      10.1007/s11128-014-0907-7

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical soliton propagation in a free-standing nonlinear graphene monolayer2015

    • 著者名/発表者名
      Frederick Ira Moxley III,Tim Byrnes, Weizhong Dai,and Adarsh Radadia
    • 雑誌名

      arxiv

      巻: none

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Geometric phase gate for entangling two Bose-Einstein condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Mahmood Irtiza Hussain, Ebubechukwu O. Ilo-Okeke, Tim Byrnes
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 89 号: 5 ページ: 053607-053607

    • DOI

      10.1103/physreva.89.053607

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical interface for Bose-Einstein condensates using permanent magnetic traps and cavity QED2014

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Abdelrahman and Tim Byrnes
    • 雑誌名

      J. Low. Temp. Phys.

      巻: 175 号: 1-2 ページ: 456-456

    • DOI

      10.1007/s10909-013-0943-1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent all-optical control of ultracold atoms arrays in permanent magnetic traps2014

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Abdelrahman, Tetsuya Mukai, Hartmut Häffner, and Tim Byrnes
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol. 22, No. 3 号: 3 ページ: 3501-3513

    • DOI

      10.1364/oe.22.003501

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photoluminescence of high-density exciton-polariton condensates2014

    • 著者名/発表者名
      N. Ishida, T. Byrnes, T. Horikiri, F. Nori, Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 90 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.241304

    • 関連する報告書
      2014 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] Theory of single-shot phase contrast imaging in spinor Bose-Einstein condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Ebube Ilo-Okeke, Tim Byrnes
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 112 号: 23 ページ: 233602-233602

    • DOI

      10.1103/physrevlett.112.233602

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exciton-polariton condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Tim Byrnes, Na Young Kim, Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 10 号: 11 ページ: 803-803

    • DOI

      10.1038/nphys3143

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Macroscopic quantum information processing using spin coherent states2014

    • 著者名/発表者名
      Tim Byrnes, Daniel Rosseau, Megha Khosla, Alexey Pyrkov, Tetsuya Mukai, Shinsuke Koyama, Ahmed Abdelrahman, Ebubechukwu Ilo-Okeke
    • 雑誌名

      Optics Communications

      巻: 337 ページ: 102-102

    • DOI

      10.1016/j.optcom.2014.08.017

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effective interaction and condensation of dipolaritons in coupled quantum wells2014

    • 著者名/発表者名
      Tim Byrnes, German Kolmakov, Roman Ya. Kezerashvili, and Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 90 号: 12 ページ: 125314-125314

    • DOI

      10.1103/physrevb.90.125314

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computing with Bose-Einstein condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Tim Byrnes and Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Pardoxes of quantum theory (special edition of Nikkei Science, Japanese edition of Scientific American)

      巻: none

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Full Bloch sphere teleportation of spinor Bose-Einstein condensates and spin ensembles2014

    • 著者名/発表者名
      Alexey Pyrkov and Tim Byrnes
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 90 号: 6 ページ: 062336-062336

    • DOI

      10.1103/physreva.90.062336

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Entanglement generation between two spinor Bose-Einstein condensates with cavity QED2014

    • 著者名/発表者名
      Daniel Rosseau, Qianqian Ha, and Tim Byrnes
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 90 号: 5 ページ: 052315-052315

    • DOI

      10.1103/physreva.90.052315

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A G-FDTD scheme for solving multi-dimensional open dissipative Gross-Pitaevskii equations2014

    • 著者名/発表者名
      Frederick I. Moxley III,Tim Byrnes, Baoling Ma, Yun Yan, Weizhong Dai
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics

      巻: 282 ページ: 303-303

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2014.11.021

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Macroscopic quantum coherence and entanglement: an alternative route towards quantum technologies2014

    • 著者名/発表者名
      Tim Byrnes
    • 学会等名
      APCTP 2014 Workshop on Frontiers of Physics
    • 発表場所
      Muju Resort, Korea
    • 年月日
      2014-12-20 – 2014-12-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantum Information with Bose-Einstein Condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Andreas M. D. Thomasen, Sandrine Idlas, Ebubechukwu Ilo-Okeke, Danny Rosseau, Shi Wang, Luis Mario Domenzain, Gary Forster, Joan Vazquez Molina, Sergi Ortiz Rodriguez, Henry Semenenko, Tim Byrnes,
    • 学会等名
      NTT Science Plaza
    • 発表場所
      Tokyo
    • 年月日
      2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Teleportation of macroscopic states2014

    • 著者名/発表者名
      Alexey Pyrkov and Tim Byrnes
    • 学会等名
      12th International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing (QCMC2014)
    • 発表場所
      Hefei, China
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Spinor Bose-Einstein Condensate Quantum Gates Using Stimulated Raman Adiabatic Passage2014

    • 著者名/発表者名
      Andreas Demetry, Tetsuya Mukai, Tim Byrnes
    • 学会等名
      12th International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing (QCMC2014)
    • 発表場所
      Hefei, China
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Entanglement generation between spinor Bose-Einstein condensates using Rydberg atoms2014

    • 著者名/発表者名
      Sandrine Idlas, Luis Mario Domenzain, Robert Spreeuw, Tim Byrnes
    • 学会等名
      Physics of quantum information processing
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Spinor Bose-Einstein Condensate Quantum Gates Using Stimulated Raman Adiabatic Passage2014

    • 著者名/発表者名
      Andreas Demetry, Tetsuya Mukai, Tim Byrnes
    • 学会等名
      Physics of quantum information processing
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2014-08-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Single-shot theory for phase contrast imaging of spinor Bose-Einstein condensates2014

    • 著者名/発表者名
      Ebubechukwu Ilo-Okeke and Tim Byrnes
    • 学会等名
      14th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS2014)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Spin coherent states for quantum information2014

    • 著者名/発表者名
      Tim Byrnes
    • 学会等名
      Coherent Control of Complex Quantum Systems
    • 発表場所
      Okinawa
    • 年月日
      2014-04-14 – 2014-04-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] Tim Byrnes's home page information

    • URL

      http://nii.timbyrnes.net/research/novel-light-sources-using-exciton-polariton-condensates/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2016-06-01  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi