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光ファイバー量子通信を利用して遠距離量子メモリ間で量子もつれを形成するための課題解決に取り組んだ。量子中継に基づく高効率なファイバー量子通信のためには、量子メモリと通信波長光子の量子もつれ状態を作る必要がある。そのために本研究では、偏光無依存型の単一光子波長変換器を構築し、量子メモリ候補であるルビジウム原子集団と量子もつれ状態にある可視領域の偏光光子を通信波長に変換した。その結果、ルビジウム原子と通信波長光子間の量子もつれ状態を実験的に観測することに成功した。また、同期不要の2光子干渉実験、雑音環境下での偏光光子の忠実な光ファイバー通信など、長距離量子通信に必要な要素技術の実証を行った。
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