| 研究課題/領域番号 |
06245101
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| 研究種目 |
重点領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
清水 富士夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00011156)
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| 研究分担者 |
北川 勝浩 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教授 (20252629)
大津 元一 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (70114858)
張 紀久夫 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (60013489)
北野 正雄 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (70115830)
井上 久遠 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (30021934)
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| 研究期間 (年度) |
1994 – 1997
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| キーワード | SNOM(スノム) / 量子計算 / 量子ゼノ効果 / 非極所理論 / フォトニックバンド / レーザー冷却 / 2原子相関 / 原子ホログラフィー / holography |
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| 研究概要 |
基礎班の目標は原子など簡単な物理系を使って、相互量子制御物理の基礎を研究すると共に、他の班の研究を支援することにあった。まず、後者では大津等によるファイバーチップの微小光学系技術は研究初期の他のグループに大いに役にたった。基礎的な理論研究では、北川は共鳴輻射場と二準位系の相互量子制御系として、有機分子の核磁気共鳴を使った量子計算について研究を行い、パリティゲートを用いて純粋状態に対応する量子計算結果を抽出する方法を考案し、それを実現するパルス系列を設計した。北野は、量子Zeno効果と断熱変化の関係について詳しく調べ、この二つの現象は非常に類似しており、あるパラメータの実部と虚部に対応づけることで統一的に記述できることを明らかにした。また、張等はSNOMにおける非極所理論を精力的に展開し、これを一般の無限結晶にあてはめることにより、ポラリトン理論、X線動的回折理論、フォトニックバンド理論を統一して、しかも従来の個々の枠組をさらに一般化する形式を作った。そのほか、共振器ポラリトンの非線型応答の増強条件およびその偏光依存性、whispering galleryモードと原子の相互作用、SNOM信号強度の操作モード依存性、内部電場の空間構造を反映した非線型応答の増強効果についての理論計算を行った。彼らの理論は微小球配列や半導体を使った他の班の実験的研究と連携した研究である。当班においても、井上らは近赤外光領域で2次元フォトニック結晶を世界に先駆け開発し、それを用いて新しいタイプのレーザー作用の見出し、その特性、ならびにレーザー機構を解明した。また、シリコンを材料に用いたサブミリ波領域の3次元フォトニック結晶の開発を行った。原子気体を用いた実験研究では、清水等はレーザー冷却されたネオン原子気体を用いて、光格子中での非弾性衝突の研究、極低温非弾性衝突における量子統計効果の研究、2原子相関スペクトルの研究、マイクロ波レンズの開発、原子ホログラフィーの開発などを行った。
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