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2015 年度 実績報告書

マクロ振動子のエンタングルメント生成

研究課題

研究課題/領域番号 26800210
研究機関東京大学

研究代表者

山崎 歴舟  東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教 (00551409)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワードオプトメカニクス / エレクトロメカニクス / 強結合 / ハイブリッド量子系
研究実績の概要

オプトメカニクスの実験系では昨年度室温である300Kからのレーザー冷却を行ったが、到達温度のさらなる低下のためにクライオスタット内でのオプトメカニクス系の構築を行った。振動が伴うクライオスタット内での共振器へのレーザーの周波数ロックが大きな問題となった。最終的に共振器全体をばねによりクライオスタット内に吊るすことで振動による影響を緩和できた。クライオスタット内のオプトメカニクスを用いて振動子と共振器内のコヒーレント操作であるOptomechanically induced transparencyの信号を測定することに成功した。エレクトロメカニクスでは昨年度マイクロ波共振器と振動モードの強結合を確認し、基底状態までの冷却を達成した。同じ実験系を用いて異なる振動モード間の強結合を確認した。一つの薄膜振動子の二つの異なる振動モードを結合している共通のマイクロ波共振器を媒介して結合させることに成功した。また同様のサンプルを用いて超伝導量子ビットとエレクトロメカニクス系の結合が観測されたが、サンプルの破損後再現性に乏しく定量的な測定が行えていないが、超伝導量子ビットを用いた振動子の量子状態生成に着手できた。
今年度新たな方向性として進めたのが、表面弾性波(SAW)の電磁波を用いた操作である。振動周波数の高いSAWでは薄膜振動子に比べ冷却条件などが緩和され量子操作に有利だと考えた。希釈冷凍機を用いたSAW共振器の作成では106という非常に高い振動子Q値が観測された。またオプトメカニクスの方ではSAWを一点に集中させるSAW Focusing技術の開拓、またSAWの基板上での分布を測定するレーザー干渉計を用いたSAWの可視化にも成功した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Sussex(United Kingdom)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Sussex
  • [学会発表] マイクロ波光子と薄膜振動子の強結合系の実現2016

    • 著者名/発表者名
      野口篤史, 山崎歴舟, 安宅学, 藤田博之, 田渕豊, 石川豊史, 宇佐見康二, 中村泰信
    • 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
    • 年月日
      2016-03-19 – 2016-03-22
  • [学会発表] Electromechanical SiN-membrane inside a 3D microwave cavity2016

    • 著者名/発表者名
      A. Noguchi, R. Yamazaki, M. Ataka, H. Fujita, Y. Tabuchi, T. Ishikawa, K. Usami, Y. Nakamura
    • 学会等名
      Gordon Research Conference :Mechanical Systems in the Quantum Regime
    • 発表場所
      Ventura, USA
    • 年月日
      2016-03-06 – 2016-03-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Opto-electromechanics for quantum transducer2016

    • 著者名/発表者名
      Rekishu Yamazaki
    • 学会等名
      International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems (DAQS2016)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-01-12 – 2016-01-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Electromechanical system using a Si3N4 membrane inside a 3D microwave cavity2016

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Noguchi
    • 学会等名
      International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems (DAQS2016)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-01-12 – 2016-01-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Electromechanical SiN-membrane inside a 3D microwave cavity2015

    • 著者名/発表者名
      A. Noguchi, R. Yamazaki, M. Ataka, H. Fujita, Y. Tabuchi, T. Ishikawa, K. Usami, Y. Nakamura
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2015)
    • 発表場所
      Atsugi, Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2015-11-17 – 2015-11-20
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Opto-Electromechanical System as a Quantum Transducer2015

    • 著者名/発表者名
      Rekishu Yamazaki, Atsushi Noguchi, Kenji Sato, Yutaka Tabuchi, Toyofumi Ishikawa, Koji Usami, Yasunobu Nakamura
    • 学会等名
      28th International Symposium on Superconductivity (ISS2015)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-11-16 – 2015-11-18
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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