| 研究実績の概要 |
本研究の主な目的は、量子計測（量子標準限界を超えた高分解能計測）に必要となる多光子もつれ光源に関し、量子ドットと光ナノ共振器を用いた設計方法を新たに提案することである。従来法では量子もつれ光源として非線形光学結晶を用いたデバイスが利用されているが、量子ドットと光ナノ共振器を組み合わせることで少数光子非線形光学効果が増強されるため、これを利用することにより、性能を桁違いに改良できる可能性がある。これに関連し以下の重要な成果を得た。
1．量子ドットと結合光ナノ共振器を用いた光NOON状態（多光子もつれ状態）の生成法を新たに提案した（初年度-最終年度、文献[1]）
2．量子光源からの発光を外部でスペクトルフィルタリングにより調整することにより、純度を含む量子光源としての性能をどの程度改善することができるのか、理論計算の方法を開発するとともに具体的な量子ドット-ナノ共振器デバイスに対し数値評価を行った（初年度、文献[2]）
3. 量子ドットと結合光ナノ共振器を用いることで設計パラメタの調整によりレーザー発振とその高速変調動作が得られることを理論的に示した(初年度、文献[3])
文献[1] K. Kamide, Y. Ota, S. Iwamoto, and Y. Arakawa, Phys. Rev. A 96, 013853 (2017), [2] K. Kamide, S. Iwamoto, and Y. Arakawa, Phys. Rev. A 92, 033833 (2015), [3] K. Kamide, S. Iwamoto, and Y. Arakawa, 17th International Conference on Physics of Light-Matter Coupling in Nanostructures (PLMCN17), (Nara, Japan, 2016).
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