2001 Fiscal Year Annual Research Report
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12555008
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
竹内 繁樹 北海道大学, 電子科学研究所, 助教授 (80321959)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 俊夫 三菱電機株式会社, 情報技術総合研究所, 研究員
笹木 敬司 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (00183822)
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| Keywords | 単一光子 / 量子暗号 / 量子情報 / 量子通信 / パラメトリック蛍光 / 光子 |
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| Research Abstract |
本研究では、パラメトリック蛍光対を動的に制御することにより、パルス内に光子が1つだけ存在する「単一光子状態」の生成を目指し研究を行った。今年度は、技術的な課題であった「高速高透過率シャッター」、および光ファイバを用いた「光子遅延部」についてその構築に取り組み、それぞれを完成することができた。結果として「光ファイバによって300nm遅延された光子について25nsの時間幅、全損失25%で切り出す」ことに成功した。残念ながら、H13年12月に発生したポンプ光源であるアルゴンレーザーの寿命により最終的な「単一光子状態の発生」にはいたらなかったものの、その直前の段階までにはいたることができた。
今年度達成した成果1:高速高透過率シャッター
E/Oモジュレータ4台を組み合わせる方法により、25nsのゲート幅で、かつレーザー光入射時の単体での損失10%程度以下、かつ、任意の偏光をもつ光子についてゲーティングの可能な高速シャッターを実現した。
今年度達成した成果2:光ファイバによる光子の遅延
光ファイバを用いて光子を遅延させた後に、全光路長1m程度でかつ開口5mm以下のシャッター部を通過させる必要があった。我々は、光ファイバの後の光学系ならびに使用するファイバを工夫することにより、十分なビーム径で集光することに成功し、光ファイバならびに上記シャッターを含めた全損失を25%以下に抑えることに成功した。
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[Publications] Shigeki Takeuchi: "Beam like twin photon generation using type-II parametric down conversion"Optics Letters. 26巻11号. 843-845 (2001)
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[Publications] 竹内 繁樹: "量子計算、量子情報通信の未来と展望"数理科学. 456. 64-71 (2001)
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[Publications] 竹内 繁樹: "量子計算ってなに?"システム/制御/情報. 45巻6号. 351-352 (2001)
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[Publications] 竹内 繁樹: "量子情報デバイスとナノテクノロジー"機能材料. 22巻1号. 44-51 (2002)
