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2015 年度 実績報告書

量子テレポーテーションを基礎にした時間領域多重量子情報処理の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26247066
研究機関東京大学

研究代表者

古澤 明  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90332569)

研究分担者 吉川 純一  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60589943)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード量子エレクトロニクス / 量子コンピューター
研究実績の概要

昨年度作製に成功した2台のスクイーズ操作のテレポーテーション装置を同期して動作させ量子非破壊相互作用ゲートを作製した。このとき、2つのフィードフォワード系を1つの光学系に作り込み同期が安定して行えるように設計した。入力をコヒーレント状態とし、100MHzの帯域で動作することを確認した。また、量子非破壊相互作用ゲートを改造し、100MHzの帯域で動作する位相不敏感増幅器の作製にも成功した。これらについて物理学会にて発表した。さらに、論文執筆を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初予定した量子非破壊相互作用ゲート作製に止まらず、位相不敏感増幅器の作製にも成功したから。

今後の研究の推進方策

平成28年4月-平成29年2月
昨年度に完成させた時間領域量子非破壊相互作用ゲートを用いて、シュレーディンガーの猫状態の量子非破壊測定とその時間反転に相当する操作を行う。具体的な課題は、・昨年度発案した周波数選択による高純度シュレーディンガーの猫状態生成法を実現し、高純度シュレーディンガーの猫状態を生成する。・この高純度シュレーディンガーの猫状態に対して、時間領域量子非破壊相互作用ゲートを用いた量子非破壊測定を行う。・量子非破壊測定結果を用いて、時間領域量子非破壊相互作用ゲートの出力状態を元のシュレーディンガーの猫状態に戻す。
である。これらにより、本研究の最終目的である、極限コヒーレント光通信に用いる複雑な量子力学的操作実現のために必須な、時間領域多重量子情報処理の基盤技術を確立することができる。

平成29年3月
本研究全体のまとめを行う。研究結果を論文にまとめる。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 9件、 招待講演 8件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] New method to measure the angular antispring effect in a Fabry-Perot cavity with2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagano, Y. Enomoto, M. Nakano, A. Furusawa, and S. Kawamura
    • 雑誌名

      Phys. Lett. A

      巻: 380 ページ: 983-988

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2016.01.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Implementation of a quantum cubic gate by adaptive non-Gaussian measurement2016

    • 著者名/発表者名
      K. Miyata, H. Ogawa, P. Marek, R. Filip, H. Yonezawa, J. Yoshikawa, and A. Furusawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. A

      巻: 93 ページ: 022301-1-10

    • DOI

      10.1103/PhysRevA.93.022301

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 重力波検出器KAGRAのための量子雑音低減法の開発(4)2016

    • 著者名/発表者名
      長野晃士、榎本雄太郎、中野雅之、古澤明、川村静児
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-21
  • [学会発表] 重力波検出器KAGRAのための量子雑音低減法の開発(3)2016

    • 著者名/発表者名
      榎本雄太郎、長野晃士、中野雅之、古澤明、川村静児
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-21
  • [学会発表] 光導波路上における連続量量子エンタングルメントスワッピングの研究Ⅰ2016

    • 著者名/発表者名
      芹川昂寛、広谷渉、政田元太、吉川純一、橋本俊和、松田信幸、高橋浩、井藤幹隆、小熊学、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] 量子エラー訂正に向けた量子トリットのテレポーテーション2016

    • 著者名/発表者名
      岡田将典、不破麻里亜、S. De Leseleuc、牧野兼三、遠山健、吉川純一、P. van Loock、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] ホモダイン測定とフィードフォワードを用いた時間領域における線形一様増幅器の構築2016

    • 著者名/発表者名
      塩沢優、山崎翔太、アサバナントワリット、吉川純一、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] 広帯域スクイーズ光を用いたシュレーディンガーの猫状態の高純度化の研究2016

    • 著者名/発表者名
      アサバナントワリット、塩沢優、山崎翔太、吉川純一、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] 連結共振器による光子数重ね合わせ状態の保存と取り出しの研究I2016

    • 著者名/発表者名
      橋本洋輔、遠山健、牧野兼三、吉川純一、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学、宮城県・仙台市
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-19
  • [学会発表] Hybrid quantum information processing2016

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 学会等名
      UTokyo-ANU Workshop on Quantum Information and Control
    • 発表場所
      東京大学、東京・文京区
    • 年月日
      2016-03-09 – 2016-03-09
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ハイブリッド量子情報処理の研究開発2016

    • 著者名/発表者名
      古澤明
    • 学会等名
      ナノ量子成果報告シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学、東京・文京区
    • 年月日
      2016-02-29 – 2016-02-29
    • 招待講演
  • [学会発表] 光を用いた量子コンピュータの実現に向けて2016

    • 著者名/発表者名
      古澤明、吉川純一、牧野兼三、橋本洋輔、遠山健
    • 学会等名
      第8回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学、大阪府・吹田市
    • 年月日
      2016-01-28 – 2016-01-28
  • [学会発表] 量子エラー訂正に向けた量子トリットのテレポーテーション2016

    • 著者名/発表者名
      岡田将典、不破麻里亜、S. de Leseleuc、牧野兼三、遠山健、吉川純一、P. van Loock、古澤明
    • 学会等名
      QUAntum Theory & Technology Un-Official Meeting
    • 発表場所
      高知工科大学、高知県・香美市
    • 年月日
      2016-01-11 – 2016-01-11
  • [学会発表] Hybrid quantum information processing2015

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 学会等名
      ENS-UT workshop
    • 発表場所
      東京大学、東京・文京区
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-18
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 量子テレポーテーション=量子オペアンプ2015

    • 著者名/発表者名
      古澤明
    • 学会等名
      量子現象利用デバイス技術分科会
    • 発表場所
      電子情報技術産業協会、東京・千代田区
    • 年月日
      2015-11-18 – 2015-11-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-Time Quadrature Measurement of a Highly Pure Single-Photon State in an Exponentially Rising Wave Packet2015

    • 著者名/発表者名
      H. Ogawa, H. Ohdan, K. Miyata, M. Taguchi, K. Makino, H. Yonezawa, J. Yoshikawa, A. Furusawa
    • 学会等名
      Frontiers in Optics (FiO) /Laser Science (LS) 2015
    • 発表場所
      San Jose, California, USA
    • 年月日
      2015-10-21 – 2015-10-21
    • 国際学会
  • [学会発表] 重力波検出器KAGRAのための量子雑音低減法の開発(2)2015

    • 著者名/発表者名
      榎本雄太郎、長野晃士、古澤明、川村静児
    • 学会等名
      日本物理学第70回会秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学、大阪府・大阪市
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-28
  • [学会発表] 力波検出器KAGRAのための量子雑音低減法の開発(1)2015

    • 著者名/発表者名
      長野晃士、榎本雄太郎、古澤明、川村静児
    • 学会等名
      日本物理学第70回会秋季大会
    • 発表場所
      大阪市立大学、大阪府・大阪市
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-28
  • [学会発表] Hybrid quantum information processing2015

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 学会等名
      The 12th US-Japan Seminar
    • 発表場所
      Madison, Winsconsin, USA
    • 年月日
      2015-09-23 – 2015-09-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非対称OPOを用いた指数関数増大型波束の光子数重ね合わせ状態生成2015

    • 著者名/発表者名
      大段秀顕、小川尚史、宮田一徳、牧野兼三、米澤英宏、吉川純一、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学第70回会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学、大阪府・吹田市
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-17
  • [学会発表] 時間領域における量子非破壊相互作用ゲートの構築Ⅱ2015

    • 著者名/発表者名
      塩沢優、牧野兼三、吉川純一、古澤明
    • 学会等名
      日本物理学第70回会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学、大阪府・吹田市
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-17
  • [学会発表] Hybrid quantum information processing2015

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 学会等名
      Conference on Quantum Information & Quantum Control
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      2015-08-19 – 2015-08-19
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] General Biphoton Time-bin Qutrit Generation and Complete Characterization for Hybrid Quantum Information Processing2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fuwa, T. Tohyama, S. De Leseleuc, J. Yoshikawa, S. Takeda, P. van Loock, and A. Furusawa
    • 学会等名
      CLEO/Europe 2015
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Synchronization of single photons and optical Homodyne Tomography2015

    • 著者名/発表者名
      K. Makino, Y. Hashimoto, J. Yoshikawa, H. Ohdan, P. van Loock, and A. Furusawa
    • 学会等名
      CLEO/Europe 2015
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2015-06-21 – 2015-06-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid quantum information processing2015

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 学会等名
      KITPC Program on Gravitational Waves
    • 発表場所
      Taiyuan, China
    • 年月日
      2015-05-11 – 2015-05-11
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hybrid quantum information processing2015

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 学会等名
      Workshop on Multi-Photon Interferometry
    • 発表場所
      Shangai, China
    • 年月日
      2015-05-07 – 2015-05-07
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] "On-Demand Release of a Heralded Quantum State from Concatenated Optical Cavities” in “Engineering the Atom-Photon Interaction”2016

    • 著者名/発表者名
      J. Yoshikawa, K. Makino and A. Furusawa
    • 総ページ数
      405
    • 出版者
      Springer
  • [図書] "Optical hybrid quantum information processing" in " Principles and Methods of Quantum Information Technologies"2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takeda and A. Furusawa
    • 総ページ数
      624
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Quantum States of Light2016

    • 著者名/発表者名
      A. Furusawa
    • 総ページ数
      104
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2017-01-06  

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