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2021 年度 実施状況報告書

量子干渉と推定法を用いた光の波動関数を測定する方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K04919
研究機関電気通信大学

研究代表者

張 贇  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (00508830)

研究分担者 鈴木 淳  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (70565332)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード単一光子状態 / 波動関数 / 光子干渉
研究実績の概要

理論について 量子干渉を用いた状態推定法について検討した。前に推定したい量子状態(=波動関数:ベクトルBexp(i\phi))を推定するために,三つの補助状態(ベクトル A1, A2, A3)を用い,三つ新たなベクトル(y1, y2, y2)を構成する.三つ固定された補助量子状態を使うことにより,波動関数の測定行った.それに対し本年度では,補助状態の光の位相と振幅も両方変化させることを応用することにより,より精度の高い新しい推定方法で波動関数の測定を提案しました.先行研究より優れている点としては,設計できるパラメータをうまく利用することで状態推定に関してより多くの情報を測定でき得るため,高精度測定が可能になる.
実験について 量子光学領域で上に述べた理論モデルを実験的に検証している.測定する光状態については,光子数状態およびコヒーレントを考えている.単一光子検出器による実現した量子相関関数を測定し,結果から統計学の推定法を用いて光状態の波動関数を求める新たな方法に集中する.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

量子状態の生成および光子間の干渉の実験を順調に進めております。今年度には、弱いコヒーレント状態と弱いコヒーレント状態の干渉、弱いコヒーレント状態と弱い熱光状態の干渉および弱いコヒーレント状態と単一光子状態の干渉の実験結果を得ることができました。

今後の研究の推進方策

以上の得た干渉結果から、量子状態推定するモデルの構築および実験テータの解析方法の確立です。

次年度使用額が生じた理由

来年度の光学部品が多めに利用するため、残額をしました

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Parallel-to-orthogonal polarisation-state converter for dual-mode Nd:YVO4 microchip laser.2021

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Hyodo, Yun Zhang, Masayoshi Watanabe, Shingo Saito
    • 雑誌名

      Electron. Lett

      巻: 57 ページ: 802

    • DOI

      10.1049/ell2.12266

    • 査読あり
  • [学会発表] Nd:YVO4マイクロチップレーザーのための偏光状態変換器の試作と実験2021

    • 著者名/発表者名
      平島 耕介,兵頭 政春,張 贇,齋藤 伸吾
    • 学会等名
      OPJ2021
  • [学会発表] Experimental observation of three-photon interference by introducing unbalanced path-length difference2021

    • 著者名/発表者名
      Lifeng Duan,Aojie Xu,Yun zhang
    • 学会等名
      OPJ2021
  • [学会発表] Interference between a weak coherent photon and a heralding photon2021

    • 著者名/発表者名
      Aojie Xu,Lifeng Duan,Yun zhang
    • 学会等名
      OPJ2021

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公開日: 2022-12-28  

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