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2005 年度 実績報告書

超高効率量子もつれ光源および検出器の創成と量子もつれ回復プロトコルの研究

研究課題

研究課題/領域番号 17GS1204
研究機関東北大学

研究代表者

枝松 圭一  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (10193997)

研究分担者 水津 光司  東北大学, 電気通信研究所, 助手 (20342800)
石原 一  大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60273611)
安食 博志  大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (60283735)
中山 正昭  大阪市立大学, 工学研究科, 教授 (30172480)
溝口 幸司  大阪市立大学, 工学研究科, 助教授 (10202342)
キーワード量子情報 / 量子通信 / 量子暗号 / 量子もつれ / 量子光学 / 光物性 / 半導体
研究概要

1.励起光源用パルスレーザの開発(水津)
1.55μm帯量子もつれ光子対発生システムのプロトタイプとなる光源を開発した.波長可変レーザからの連続波を強度変調器で切り出した光パルス列を2段階のファイバー増幅器により増幅することで,自然放出光ノイズに対して20dB以上のピークを持つ高ピークパワーのパルス光を得る事に成功した。
2.量子もつれ光子生成PPLNデバイス評価システムの開発(枝松他)
1.55μm帯の量子もつれ光子デバイスを評価するための近赤外マルチチャンネル検出器システムを用いた微弱光分光測定システムを構築した.先行試作したType0およびType1の位相整合PPLNデバイスの縮退点パラメトリック発生試験を行い、設計通りの波長変換が得られていることを確認した。
3.半導体試料の作製・評価(中山他)
量子もつれ光子対を発生させるための基盤となる励起子機能性物質の薄膜結晶成長と励起子光物性の研究を展開した.励起子束縛エネルギーが大きく励起子分子が安定な銅ハライド系とZnOの高品位結晶薄膜の作製に成功し(特にZnOに関しては画期的な成果),励起子-励起子散乱過程のダイナミクスなどの励起子光物性に関する新たな知見を得た.また,これらの物質と組み合わせるキャビティー構造の検討と試作を行った.
4.2励起子状態からの量子もつれ光子発生についての理論(石原,安食他)
励起子分子状態に共鳴する2光子共鳴散乱過程を取り扱うための理論モデルを構築した.本年度は主に(1)ナノ構造におけるもつれ合い光子対生成を記述する全量子理論の開発と(2)量子井戸におけるもつれ合い光子対生成の共振器による増強効果の研究を行い,ナノ試料においてもバルクを凌ぐ生成効率が得られること,共振器によって生成効率を劇的に増強する最適条件等を明らかにした.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (8件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Generation of entangled photons in a semiconductor and violation of Bell's inequality2006

    • 著者名/発表者名
      G.Oohata
    • 雑誌名

      Proc. 8th Int. Symp. on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (印刷中)

  • [雑誌論文] Cavity-QED Effect on Nonlinear Spectra via Biexciton of a Quantum Dot2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ajiki
    • 雑誌名

      Proc. SPIE Conference Series (印刷中)

  • [雑誌論文] Photoluminescence properties peculiar to the Mn-related transition in a lightly-alloyed ZnMnO thin film grown by pulsed laser deposition2006

    • 著者名/発表者名
      M.Nakayama
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. (受理済)

  • [雑誌論文] Photoluminescence properties of high-quality ZnO thin films prepared by an rf-magnetron sputtering method2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kim
    • 雑誌名

      Physica B (印刷中)

  • [雑誌論文] Temperature dependence of dynamical processes of photoluminescence from exciton-exciton scattering in CuI thin films2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ichida
    • 雑誌名

      J. Lumin. (印刷中)

  • [雑誌論文] Dynamical process of exciton-exciton scattering in CuI thin films2006

    • 著者名/発表者名
      H.Ichida
    • 雑誌名

      J. Lumin. (印刷中)

  • [雑誌論文] Optimal Conditions for Achieving Strong Third-Order Nonlinearity in Semiconductor Cavities2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ajiki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 74

      ページ: 2929-2932

  • [雑誌論文] Photoluminescence dynamics of exciton-exciton scattering processes in CuI thin films2005

    • 著者名/発表者名
      H.Ichida
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 72

      ページ: 045210/1-6

  • [産業財産権] 光子対生成装置2006

    • 発明者名
      安食博志, 石原一
    • 権利者名
      大阪大学, 大阪府立大学, JST
    • 産業財産権番号
      特許 特願2006-041474
    • 出願年月日
      2006-02-17
  • [産業財産権] 偏光もつれ光子対発生デバイス2005

    • 発明者名
      水津光司, 枝松圭一
    • 権利者名
      東北大学
    • 産業財産権番号
      特許 特願2005-305524
    • 出願年月日
      2005-10-20

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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