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2006 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  名古屋大学, 大学院工学研究科, 助手 (20342800)
石原 一  大阪府立大学, 大学院工学研究科, 教授 (60273611)
安食 博志  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 助手 (60283735)
中山 正昭  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 教授 (30172480)
溝口 幸司  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 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 / 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)
システムの励起光源として用いる,1550nm帯パルス光源を開発・改良し,パラメトリック下方変換を用いた量子もつれ光子生成デバイスの光源として十分な出力の第二高調波光を得た.
2.量子もつれ光子生成PPLNデバイスの開発(枝松,水津他)
今年度導入したレーザ描画装置を用い,Type-2擬似位相整合素子(平成17年度特許出願)を設計・作製した.この素子に関し,準同軸方向へ出射された光子対が偏光量子もつれ状態を形成することを見出した(特許出願).
3.半導体を用いた量子もつれ光源(枝松他)
励起子分子共鳴ハイパーパラメトリック散乱(RHPS)による量子もつれ光子対の発生をさらに高度化し,高純度の量子もつれをもつ光子対を発生することに成功した.
4.半導体試料の作製・評価(中山他)
RHPSが明確に観測できるCuCl薄膜の作製,微小共振器構造の作製と巨大ラビ分裂の観測に成功した.数μmオーダーのZnO厚膜において,微小ピラミッド構造が自己組織化成長することを見出した.
5.2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)
励起子閉じ込め系において,散乱光の量子性を試料の幾何学的構造に応じて具体的に議論できる理論的枠組みを完成させ,閉じ込め励起子,励起子分子と共振器モードとが結合することにより生成される量子力学的準位構造の制御が,もつれ合い光子対生成特性を大幅に改善する自由度を提供することを示した.

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (30件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Transitional behavior between self- and cross-Kerr effects by two photons2007

    • 著者名/発表者名
      K.Koshino
    • 雑誌名

      Physical Review A (印刷中)

  • [雑誌論文] Anomalous exciton-radiation coupling in the nano-to-bulk crossover regime2007

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

      J.Phys. : Condens.Matter (印刷中)

  • [雑誌論文] A quantum device interfacing photons and spins for quantum repeaters2007

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

      Proc. 28th Int. Conf. Phys. Semicond. (印刷中)

  • [雑誌論文] Entangled Photon Generation in Biexcitonic Cavity QED2007

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

      J. Phys. Soc. Jpn 76

      ページ: 053401/1-4

  • [雑誌論文] Photon polarization entanglement induced by biexciton : experimental evidence for violation of Bell's inequality2007

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

      Phys. Rev. Lett. 98

      ページ: 140503/1-4

  • [雑誌論文] Observation of biexciton-resonant hyper-parametric scattering in SiO2/CuCl layered structures2007

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

      Jpn. J. Appl. Phys. 46

      ページ: L234-L236

  • [雑誌論文] Self-assembled formation of ZnO hexagonal micropyramids with high luminescence efficiency2007

    • 著者名/発表者名
      D.Kim
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 90

      ページ: 101918/1-3

  • [雑誌論文] Dynamical process of exciton-exciton scattering in CuI thin films2007

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

      J.Lumin. 122-123

      ページ: 396-398

  • [雑誌論文] 半導体量子もつれ光子源2007

    • 著者名/発表者名
      枝松圭一
    • 雑誌名

      量子情報通信 単行本

      ページ: 260-267

  • [雑誌論文] 単一光子発生・検出2007

    • 著者名/発表者名
      枝松圭一
    • 雑誌名

      表面物性工学ハンドブック 第2版 単行本

      ページ: 645-647

  • [雑誌論文] 量子もつれ光子の発生と検出2007

    • 著者名/発表者名
      枝松圭一
    • 雑誌名

      オプトロニクス 26・4

      ページ: 232-239

  • [雑誌論文] Quantum diffraction and interference of spatially correlated photon pairs and its Fourier-optical analysis2006

    • 著者名/発表者名
      R.Shimizu
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A 74

      ページ: 013801/1-10

  • [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, World Scientific, Singapore

      ページ: 50-53

  • [雑誌論文] Optical properties of ZnO thin films grown by an rf-magnetron sputtering method2006

    • 著者名/発表者名
      S.Wakaiki
    • 雑誌名

      phys. stat. sol.(c) 3

      ページ: 3504-3507

  • [雑誌論文] Ultrafast photoluminescence dynamics of biexcitons in a CuCl thin film grown by vacuum deposition2006

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

      phys. stat. sol.(c) 3

      ページ: 3464-3467

  • [雑誌論文] Photoluminescence due to inelastic scattering processes of excitons in a GaN thin film grown by metalorganic vapor phase epitaxy2006

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

      phys. stat. sol.(c) 3

      ページ: 3312-3515

  • [雑誌論文] Center-of-mass quantization of excitons in PbI2 thin films grown by vacuum deposition2006

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

      Phys. Rev. B 74

      ページ: 073306/1-4

  • [雑誌論文] Effects of a cap layer on built-in electric fields of AlGaN/GaN heterostructures non-destructively probed by Franz-Keldysh oscillations2006

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

      Eur. Phys. J. B 52

      ページ: 311-314

  • [雑誌論文] Photoluminescence and optical gain due to exciton-electron scattering in a high quality GaN thin film2006

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

      Appl. Phys. Lett. 88

      ページ: 031909/1-3

  • [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. 88

      ページ: 241908/1-3

  • [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 376-377

      ページ: 741-744

  • [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. 119-120

      ページ: 457-461

  • [雑誌論文] Vacuum-Field Rabi Splitting in Semiconducting Core-Shell Microsphere2006

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

      Physical Review B 73

      ページ: 155322/1-10

  • [雑誌論文] Enhanced Generation of Entangled-Photon Pairs from a Cavity System2006

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

      phys. stat. sol.(c) 3

      ページ: 2440-2444

  • [雑誌論文] Semiclassical evaluation of two-photon cross-Kerr effect2006

    • 著者名/発表者名
      K.Koshino
    • 雑誌名

      Physical Review A 74

      ページ: 053818/1-6

  • [雑誌論文] Squeezing in the output field from a one-dimensional atom2006

    • 著者名/発表者名
      K.Koshino
    • 雑誌名

      Journal of Physics B : Atomic,Molecular and Optical Physics 39

      ページ: 4853-4859

  • [雑誌論文] Evaluation of cavity quantum electrodynamics parameters for a planar-cavity geometry2006

    • 著者名/発表者名
      K.Koshino
    • 雑誌名

      Physical Review A 73

      ページ: 053814/1-5

  • [雑誌論文] Two-photon nonlinear interaction mediated by cavity quantum electrodynamics systems2006

    • 著者名/発表者名
      K.Koshino
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Physics B 20

      ページ: 2451-2490

  • [雑誌論文] Entangled-photon generation via biexcitons in nano-structures2006

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

      phys. stat. sol.(c) 3

      ページ: 3460-3463

  • [雑誌論文] 量子もつれ光子対の回折と干渉2006

    • 著者名/発表者名
      清水亮介
    • 雑誌名

      光技術コンタクト 44・11

      ページ: 646-654

  • [産業財産権] 量子もつれ光子対生成装置及び光子対生成方法2007

    • 発明者名
      枝松圭一, 清水亮介, 長能重博
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特願2007-050408
    • 出願年月日
      2007-02-28
  • [産業財産権] 偏光量子もつれ光子発生装置2006

    • 発明者名
      枝松圭一, 清水亮介
    • 権利者名
      科学技術振興機構
    • 産業財産権番号
      特願2006-058437 国際出願 PCT/JP2007/053974
    • 出願年月日
      20060303 20070301

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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