| 研究概要 |
走査型微小共振器の開発:
固体内にランダムに存在する少数準位量子系(局在電子準位や量子ドット等)と光微小共振器との最適結合を容易に達成するための,走査型微小共振器を開発している.この共振器は探針部分と試料を保持する基盤部分とで構成され,対象系を共振器モードの最適位置に配置することが可能である.本年度は,このような走査型微小共振器の設計・開発を行った.FDTD法による電磁場解析を行い,最適な共振器構造を設計すると共に,高精度三次元ピエゾステージを導入して,共振器走査のためのフィードバック制御システムの製作に着手した.
単一量子系の光応答:
CVD法で作成したダイヤモンド薄膜中のNV中心試料の顕微発光分光を行い,その発光スペクトル,励起スペクトル,それらの温度変化等の基礎データを収集した.
二準位,三準位量子系を用いた単一光子トランジスタの理論:
これまでの量子光学では,.量子発光体として二準位系を対象としていたが,ラダー型三準位系・ラムダ型三準位系などの多準位系に拡張し新現象を探索した.量子発光体を一次元光子場と結合させると,低次元性のために入射光と物質からの輻射とが不可避的に干渉し,高次元の場合と比較して散乱効率が劇的に増強される.その応用例として,ラムダ型三準位系と光子とを反射型配置で相互作用させると,物質と光子の量子情報を決定論的に交換できることを示し,物質を光量子ビットの一時的メモリとしで活用する新型光量子ゲートを提案した.
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