Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

パラメトリック過程 / 量子エンタングルメント / 導波路 / スクイーズド光 / 量子テレポーテーション

スクイーズド光を使った量子テレポーテーションの演算回路の光集積化を実現するための要素技術を研究した。光集積化のためには導波路素子を使いこなす技術の開発が重要である。本研究では導波路型のスクイーザーを用いることにより、連続波スクイーズド光の生成に成功した。また導波路型のビームスプリッターをいた手法によりEPRビームを生成し、量子エンタングルメントの検証を行った。

量子インターフェース / 波長変換 / 量子もつれ / デコヒーレンスフリー部分空間 / Ｗ状態 / ２光子干渉 / Dicke状態 / 量子テレポーテーション / 差周波発生 / W状態 / 単一光子 / クラスター状態 / 量子プロセストモグラフィ / 量子メモリ / 量子中継

様々な物理系の中で、光は、遠く離れた二地点間で量子情報をやりとりするための通信媒体として使える唯一の物理系である、という独特の役割を担っている。我々は、光の量子的な特性や、その光に載せた量子情報を保存したまま光子の波長を変える量子インターフェースを開発し、変換時の忠実度９０％以上を達成した。これは、様々な物質系の量子情報を、通信用光ファイバーを用いて遠くへ伝送する際に重要となる技術である。また、我々は、通信路における雑音から量子情報を保護する高効率な方法を開発した。実証実験により、この方式は、従来の方式に比べて効率が２桁向上することが明らかになった。

スーパーデンスコーディング / 量子エンタングルメント / 量子テレポーテーション / 量子光学 / EPRビーム

本研究では、スクイーズド光を用いて、連続量の量子エンタングルメントを生成し、その制御さらにスーパーデンスコーディング実験を行うことを目的とした。
具体的な成果としては、
1.連続量量子エンタングルメントの制御を目的として、マルチパータイトエンタングルド状態を生成し、それを用いて量子テレポーテーションネットワーク実験を行った。結果は任意の2者間で量子テレポーテーションに成功した。(CLEO/QELS2003、平成15年物理学会秋期にて発表。平成16年物理学会春期、CLEO/IQEC2004にて発表予定。論文投稿準備中。)
2.連続量量子エンタングルメントの制御を目的として、高フィデリティ量子テレポーテーション実験を行い、フィデリティ0.64を得た。(平成15年物理学会秋期にて発表。)
3.連続量量子エンタングルメントの制御を目的として、スクイーズド状態の量子テレポーテーション実験を行った。結果は非古典状態であるスクイーズド状態のテレポーテーションに成功し、量子テレポーテーション過程における古典/量子の境界に関する知見を得た。(CLEO/QELS2003、平成15年物理学会秋期にて発表。論文投稿中quant-ph/0311056。)
4.スーパーデンスコーディング実験に成功した。(平成15年物理学会秋期にて発表。論文投稿中quant-ph/040204。)

【研究連携者】
古澤明	東京大学	工学研究科	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
山本俊	大阪大学	基礎工学研究科	准教授	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
生田力三	大阪大学	基礎工学研究科	助教	(Kakenデータベース)
東浩司	日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所	量子光物性研究部	研究員	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
青木隆朗	東京大学	大学院・工学系研究科	助手	(Kakenデータベース)