光子・固体間の単一光子レベル非線形相互作用を介した量子演算素子の開発

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22244035
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 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: 越野 和樹 東京医科歯科大学, 教養部, 准教授 (90332311)
• 連携研究者: 三森 康義 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (70375153)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 光物性 / 量子情報

研究概要

本研究では,光子と固体内量子系との単一光子レベル非線形相互作用を利用した量子演算素子の提案とその物理的実装を目指し,(1)走査型光ファイバ微小共振器の開発,(2)ダイヤモンドNV中心および半導体単一量子ドットにおける量子準位の光応答の観測,(3)光子と固体内Λ型三準位系との結合による量子演算素子に関する理論,に関する研究開発を行った.

研究成果

• [雑誌論文] Properties of a single pho- ton generated by a solid-state emitter: Ef- fects of pure dephasing (2013)
  • 著者名/発表者名: E. Iyoda, T. Kato, T. Aoki, K. Edamatsu, and K. Koshino
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 82 ページ: 014301/1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] Entangling homogeneously broadened matter qubits in the weak-coupling cavity-QED regime (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Koshino and Y. Matsuzaki
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: A 86 ページ: 020305(R)/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of the radiative level shift and linewidth of a superconducting ar- tificial atom through a variable boundary condition (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Koshino
  • 雑誌名: New J. Phys 巻: 14 ページ: 043005/1-21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental activation of bound entan- glement (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Kaneda, R. Shimizu, S. Ishizaka, Y.Mitsumori, H. Kosaka, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 109 ページ: 040501/1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-photon quantum interferometry at a telecom wave- length (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yabuno, R. Shimizu, Y. Mitsumori, H.Kosaka, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: A86 ページ: 010302/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherent transfer of time-bin photons to electron spins in a semiconductor Phys (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Kosaka, T. Inagaki, R. Hitomi, F. Izawa, Y. Rikitake, H. Imamura, Y. Mitsumori, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Rev 巻: A85 ページ: 042304/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Entangled photon generation in two-period quasi-phase-matched parametric down-conversion (2012)
  • 著者名/発表者名: W. Ueno, F. Kaneda, H. Suzuki, S. Nagano, A. Syouji, R. Shimizu, K. Suizu, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Opt. Exp 巻: 20 ページ: 5508-5517
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron spin state tomography with coherent Kerr effect (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Inagaki, H. Kosaka, Y. Mitsumori, and K.Edamatsu
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 99 ページ: 173108/1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Micro-pump-probe spectroscopyof an exciton in a single semiconductor quantum dot using a heterodyne technique (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Mitsumori, Y. Miyahara, K. Uedaira, H.Kosaka, S. Shimomura, S. Hiyamizu, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 50 ページ: 095004/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of resonance fluores- cence from a solid-state cavity QED system: Effects of pure dephasing (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Koshino
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: A 84 ページ: 033824/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-visibility nonclassical interference be- tween intrinsically pure heralded single photons and photons from a weak coherent field (2011)
  • 著者名/発表者名: R.-B. Jin, J. Zhang, R. Shimizu, N. Matsuda, Y. Mitsumori, H. Kosaka, and K. Edamatsu
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: A 83 ページ: 031805(R)/1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Up-conversion dynamics for temporally en- tangled two-photon pulses (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Nakatani, R. Shimizu, and K. Koshino
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: A 83 ページ: 013824/1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photon statistics-pulse excita- tion (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshimi and K. Koshino
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: A 82 ページ: 033818/1-5
  • 査読あり
• [学会発表] 超伝導回路QEDにおけるΔ型三準位系の量子光学応答(理論) (2013)
  • 著者名/発表者名: 越野和樹, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 東広島
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] Measurement-disturb- ance uncertainty relations in generalized photon polarization measurements (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Edamatsu, et al
  • 学会等名: The 6th Asia-Pacific Conference and Workshop on Quantum Information Science
  • 発表場所: Putrajaya, Malaysia (Invited talk)
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] Entanglement generation in weak-coupling cavity-QED systems (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Koshino and Y. Matsuzaki
  • 学会等名: The 6th Asia-Pacific Conference and Workshop on Quantum Information Science
  • 発表場所: Putrajaya, Ma- laysia
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] トランズモン型超伝導量子ビットの量子光学応答:三準位着衣状態の観測(理論) (2012)
  • 著者名/発表者名: 越野和樹,中村泰信
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] Multi-photon quantum inter- ference and quantum information (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Edamatsu
  • 学会等名: NII Sho- nan Meeting "Hybrid Quantum Devices"
  • 発表場所: Hayama, Japan (invited talk)
  • 年月日: 2011-11-06
• [学会発表] Λ型三準位系を用いた決定論的光子量子ゲート理論 (2011)
  • 著者名/発表者名: 越野和樹
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Deterministic Raman transition and its application to quantum information processing (2011)
  • 著者名/発表者名: 越野和樹
  • 学会等名: 京都大学GCOEシンポジウム
  • 発表場所: 京都(招待講演)
  • 年月日: 2011-02-22
• [学会発表] Photon pair sources with con- trolled frequency correlation (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Edamatsu
  • 学会等名: The 2nd Inter- national Conference on Quantum Infor- mation and Technology
  • 発表場所: Tokyo, Japan (Invited talk)
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] Deterministic photon-photon root-SWAP gate using a Lambda system (2010)
  • 著者名/発表者名: 越野和樹,石坂智,中村泰信
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2010-09-23
• [備考]
  • URL: http://www.quantum.riec.tohoku.ac.jp