励起子分子状態を利用した量子もつれ光子の高効率生成

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20740176
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 大畠 悟郎 大阪府立大学, 理学系研究科, 助教 (10464653)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 光物性 / 量子光学 / 量子もつれ / 励起子 / 励起子分子 / 半導体微小共振器 / 共振器ポラリトン

研究概要

量子もつれ光子とは,複数の光子が分離不可な性質を持つ特殊な状態であり,量子情報など光を使う最先端分野で注目されている.半導体を用いて量子もつれ光子を生成させる場合,励起子分子状態(電子・正孔の束縛状態の一種)を利用することが考えられるが,未だその効率的な生成スキームが確立されていない.そこで本研究では,特に半導体の微小共振器構造に注目し,新しいスキームの考案,理論的解析,およびそのスキームに必要な共振器構造の設計,試料作製を行い,実験的検証を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Efficient generation of energy-tunable entangled photons in a semiconductor microcavity (2009)
  • 著者名/発表者名: Hisaki Oka, Goro Oohata, Hajime Ishihara
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 94巻 ページ: 111113/1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Determination of Excitonic Dispersion Relation from Center-of-Mass Quantization Effect on Excitons in PbI2 Thin Films (2009)
  • 著者名/発表者名: Goro Oohata, Yuta Yokotsuji, DaeGwi Kim, Hajime Ishihara, Masaaki Nakayama
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78巻 ページ: 024702/1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exciton polaritons in bulk CuCl microcavities grown by vacuum deposition (2009)
  • 著者名/発表者名: Goro Oohata, Takashi Nishioka, DaeGwi Kim, Hajime Ishihara, Masaaki Nakayama
  • 雑誌名: Phys. Stat. Sol. (c) 6巻 ページ: 280-283
  • 査読あり
• [雑誌論文] Giant Rabi splitting in a bulk CuCl microcavity (2008)
  • 著者名/発表者名: Goro Oohata, Takashi Nishioka, Daegwi Kim, Hajime Ishihara, Masaaki Nakayama
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 78巻 ページ: 233304/1-4
  • 査読あり
• [学会発表] CuCl微小共振器の四光波混合II (2010)
  • 著者名/発表者名: 松浦心平, 三森康義, 小坂英男, 枝松圭一, 宮崎健一, 大畠悟郎, 金大貴, 中山正昭, 岡寿樹, 安食博志, 石原一
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] CuCl微小共振器の4光波混合 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松浦心平, 三森康義, 小坂英男, 枝松圭一, 宮崎健一, 大畠悟郎, 金大貴, 中山正昭, 岡寿樹, 安食博志, 石原一
  • 学会等名: 第20回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] PbCl2/NaF多層膜をDBRとしたCuCl微小共振器におけるRabi分裂の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉野慎吾, 大畠悟郎, 沈用球, 石原一, 溝口幸司
  • 学会等名: 第20回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] HfO2/SiO2 DBR型CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂の制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎健一, 川瀬稔貴, 大畠悟郎, 金大貴, 石原一, 中山正昭
  • 学会等名: 第20回光物性研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2009-12-12
• [学会発表] HfO2/SiO2DBR型CuClマイクロキャビティにおけるラビ分裂の制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎健一, 川瀬稔貴, 大畠悟郎, 金大貴, 石原一, 中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] CuCl微小共振器の四光波混合 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松浦心平, 三森康義, 小坂英男, 枝松圭一, 宮崎健一, 大畠悟郎, 金大貴, 中山正昭, 岡寿樹, 安食博志, 石原一
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] PbCl2/NaF多層膜を用いたCuCl微小共振器におけるRabi分裂の評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉野慎吾, 大畠悟郎, 沈用球, 石原一, 溝口幸司
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] GaAs/AlAs多重量子井戸中におけるコヒーレントLOフォノンからのTHz電磁波のコヒーレント制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大畠悟郎, 神澤悠輔, 齋藤伸吾, 溝口幸司, 中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] HfO2/SiO2多層膜をDBRとしたCuClマイクロキャビティの作製II (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮崎健一, 大畠悟郎, 川瀬稔貴, 金大貴, 中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Phase-matching condition for entangled-photon generation in a semiconductor microcavity (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Oohata, H. Oka, H. Ishihara
  • 学会等名: 第19回光物性研究会(2008)
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] HfO2/SiO2多層膜をDBRとしたCuClマイクロキャビティの作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎健一, 大畠悟郎, 川瀬稔貴, 金大貴, 中山正昭
  • 学会等名: 第19回光物性研究会(2008)
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] DBR型CuClマイクロキャビティにおけるRabi分裂の活性層厚依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 奥川陽介, 大畠悟郎, 宮崎健一, 金大貴, 石原一, 中山正昭
  • 学会等名: 第19回光物性研究会(2008)
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] 室温におけるGaAs/AlAs多重量子井戸中のコヒーレントLOフォノンからのテラヘルツ電磁波の強度 (2008)
  • 著者名/発表者名: 神澤悠輔, 大畠悟郎, 溝口幸司, 齋藤伸吾, 中山正昭
  • 学会等名: 第19回光物性研究会(2008)
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 2008-12-05
• [学会発表] Entangled-photon generation via a biexciton in a microcavity: A novel phase-matching condition (2008)
  • 著者名/発表者名: 岡寿樹, 大畠悟郎, 石原一
  • 学会等名: 第19回量子情報技術研究会(QIT19)
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] CuCl微小共振器におけるRabi分裂の活性層厚依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大畠悟郎, 奥川陽介, 宮崎健一, 金大貴, 石原一, 中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] HfO2/SiO2多層膜をDBRとしたCuClマイクロキャビティの作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 宮崎健一, 大畠悟郎, 金大貴, 中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会, 2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 半導体微小共振器を用いた高効率量子もつれ光子対生成～新しい位相整合条件の提案～ (2008)
  • 著者名/発表者名: 大畠悟郎, 岡寿樹, 石原一
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] 室温におけるGaAs/AlAs多重量子井戸中のコヒーレントLOフォノンからのTHz電磁波の強度 (2008)
  • 著者名/発表者名: 神澤悠輔, 大畠悟郎, 齊藤伸吾, 溝口幸司, 中山正昭
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] Exciton polaritons in bulk CuCl microcavities grown by vacuum deposition (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Oohata, T. Nishioka, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama
  • 学会等名: 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (EXCON'08)
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-06-26
• [学会発表] Observation of Giant Rabi Splitting in a Bulk CuCl Microcavity (2008)
  • 著者名/発表者名: G. Oohata, T. Nishioka, D. Kim, H. Ishihara, M. Nakayama
  • 学会等名: 8th International Conference on Physics of Light-Matter Coupling in Nanostructures (PLMCN8)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-04-09
• [産業財産権] 光子対生成装置 (2008)
  • 発明者名: 大畠悟郎, 岡寿樹, 石原一
  • 権利者名: 大阪府立大学
  • 産業財産権番号: 特許・2008-119854
  • 出願年月日: 2008-05-01