| 研究課題/領域番号 |
15K20931
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
上出 健仁 東京大学, ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構, 特任助教 (50454062)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 量子ドット / 量子高原 / NOON状態 / ナノ共振器 / 量子光学 / 共振器電気力学 |
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| 研究実績の概要 |
量子もつれ顕微鏡などへの応用が可能な光NOON状態の新しい生成法の提案を行った。
量子ドットとフォトニック結晶ナノ共振器の強結合系を用いたNOON状態（もつれ多光子状態）の高効率生成法を考案し、本方法により得られるNOON状態の特性・品質（数状態、純度、生成レート）についてモデル解析により明らかにした。先行研究（S. Schumacher et al., Optics Express 20, 5335(2012)）では、2つの偏光モードが縮退したナノ共振器を用いることで偏光もつれ2光子状態（2002状態）が生成できることが示されていたが、本研究では二つの結合ナノ共振器を用いることにより、共振器離調の制御により、より汎用性・品質の高い生成法を提案することに成功した。本方法の際立った利点としては、２光子以上の一般のN光子状態についても適応することができる点にある。本研究成果は、国内学会（応用物理学会２件[1,2]）で発表し、また米国学術雑誌へ論文を投稿中である（プレプリント[3]）。
[1]上出他「量子ドット-結合共振器系におけるもつれ二光子N00N状態生成の理論」第77回応用物理学会秋季学術講演会、15p-B4-7（朱鷺メッセ、新潟、2016年9月）[2]上出他「量子ドット-ナノ共振器系によるN00N状態生成 ～N>2への拡張～ 」第64回応用物理学会春季学術講演会、15p-E205-11（パシフィコ横浜、横浜、2017年3月）[3] K. Kamide et al., arXiv:1702.06636 (2017).
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の目的であったNOON状態生成法の提案とその特性評価が今年度達成されたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
本成果については、これまで国内の学会にて報告を行ったが、まだ論文誌には掲載されていない。今後必要に応じて査読プロセスにおいて改訂・追加研究を実施する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の目標であった量子ドット・ナノ共振器系によるNOON状態生成法の提案は達成し学会などにおける報告を行ってきたが、より精緻に達成するためにさらなる追加研究（論文・学会における発表を含む）を実施する必要が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本提案の技術的な必要要件を緩和し、本手法によるNOON状態生成を現存する技術で容易に実現するために、より精緻な数値計算を行い制御パラメタの最適化や新たな工夫の提案が必要となる。
これを進め、新しい知見が得られ次第、学会・論文誌などで追加報告を行う。これらに必要な、物品（計算機など）や旅費などに当該助成金の残額を翌年度に使用する。
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