窒素内包C60を用いた相互可干渉単一光子の発生と高性能単一光子源の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17K18743
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性物理およびその関連分野
• 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)
• 研究協力者: サッドグローブ マーク ; 三森 康義 ; 金子 俊郎
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2019-03-31
• キーワード: 窒素内包フラーレン / フラーレン / 単一光子 / 量子光源

研究成果の概要

近年の基礎量子物理学および量子情報通信技術に関する実験的研究の飛躍的進展に伴い，高性能単一光子源の開発が切望されている．本研究では，プラズマ法によって合成された窒素原子内包C60 (N@C60)からの相互可干渉単一光子の発生とその高性能単一光子源へ応用を目的とした以下の萌芽的，探索的研究を行った．
(1) 室温における単一光子放出の確認と単一光子源としての性能評価，(2) 低温における単一光子検出のための低温共焦点顕微分光装置の開発，(3) 単一光子源とナノ光ファイバとの高効率結合系の開発，

自由記述の分野

量子光学，量子計測，量子情報

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究期間内には企図したN@C60からの単一光子発光を確認することはできなかったが，本研究で開発した低温下単一光子分光測定システムや単一光子源とナノ光ファイバとの高効率結合に向けた研究成果は，今後の高効率単一光子源の開発や新たな単一光子発生系の研究を促し，基礎量子物理学や量子情報通信技術の実験的研究の発展に寄与するものである．