【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】情報学基礎

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)

【キーワード】量子コンピュータ / 量子計算 / アルゴリズム / 量子情報 / 離散数学 (他7件)

【概要】現在のコンピュータの限界を超えるモデルとして量子計算を対象とし、そのパワーの源である量子相関を解析した。古典力学では現れない相関をもたらす量子相関について、離散最適化の観点からカット多面体を軸とする方法、連続最適化の観点から量子最大破れを解析し、また計算量の観点から対話型証明系との同値性を示し、量子相関の体系的に解明した。さらに量子計算モデル及び量子情報の研究へ展開をはかり、離散・連続の幾何構造を...

【研究テーマ】情報学基礎

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)

【キーワード】量子コンピュータ / 量子計算 / アルゴリズム / 量子情報 / 離散数学 (他7件)

【概要】現在のコンピュータの限界を超えるモデルとして量子計算を対象とし、そのパワーの源である量子相関を解析した。古典力学では現れない相関をもたらす量子相関について、離散最適化の観点からカット多面体を軸とする方法、連続最適化の観点から量子最大破れを解析し、また計算量の観点から対話型証明系との同値性を示し、量子相関の体系的に解明した。さらに量子計算モデル及び量子情報の研究へ展開をはかり、離散・連続の幾何構造を...

【研究テーマ】情報学基礎

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)

【キーワード】量子コンピュータ / 量子計算 / アルゴリズム / 量子情報 / 離散数学 (他7件)

【概要】現在のコンピュータの限界を超えるモデルとして量子計算を対象とし、そのパワーの源である量子相関を解析した。古典力学では現れない相関をもたらす量子相関について、離散最適化の観点からカット多面体を軸とする方法、連続最適化の観点から量子最大破れを解析し、また計算量の観点から対話型証明系との同値性を示し、量子相関の体系的に解明した。さらに量子計算モデル及び量子情報の研究へ展開をはかり、離散・連続の幾何構造を...

【研究テーマ】

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2021-07-09 - 2023-03-31

【研究代表者】田邉 孝純 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40393805)

【キーワード】光エレクトロニクス / 量子エレクトロニクス / フォトニック結晶 / 機械学習 / ナノフォトニクス

【概要】フォトニック結晶を用いて超小型でかつ高精度な分光器を実現することを目指した研究である．ナノフォトニクス素子は，つねに作製制度の問題に悩まされてきた．本研究では逆に作製誤差を性能向上に用いる．具体的には，作製した素子のランダム性に起因する光局在が波長依存性が強いことを利用して，光局在の波長に対するデータベースを構築し，そのデータベースを用いて未知の波長の入力を再構築することを目指している．当然ながら...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】田邉 孝純 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40393805)

【キーワード】光エレクトロニクス / 量子エレクトロニクス / フォトニック結晶 / 機械学習 / 微小光共振器 (他11件)

【概要】微小光共振器を用いた光周波数コム発生に用いるMgF2微小光共振器の切削加工における，限界切込み深さについて詳細に調査を行った．特に結晶の方位面依存性について調査を行った．この成果は国際学術誌にて発表した． MgF2微小光共振器を用いてソリトンコムを生成することに昨年度成功していたので，ソリトンコムを用いた応用開拓研究に進展させた．その一つの具体例としてDWDM光伝送に取り組んだ．DWDM光伝送では...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】環境動態解析

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【研究代表者】前澤 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (00377780)

【キーワード】地球観測 / リモートセンシング / テラヘルツ / 赤外材料・素子 / 量子エレクトロニクス (他9件)

【概要】大気中の酸素原子(OI)やOHラジカルは、オゾン層回復・破壊や地球温暖化、揮発性有機物質の消失過程について理解を深める上で鍵を握る成分である。我々はこれらのガス種の1.8-4THz帯スペクトル線のリモートセンシグを実現すべく、NbTiN超伝導細線を集積したホットエレクトロンボロメータミクサと呼ばれる次世代のヘテロダイン検出素子の改良・開発を行った。さらに、低振動のパルス管冷凍機を用いた冷却性能評価...

【研究テーマ】情報学基礎

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】今井 浩 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (80183010)

【キーワード】量子コンピュータ / 量子計算 / アルゴリズム / 量子情報 / 離散数学 (他7件)

【概要】現在のコンピュータの限界を超えるモデルとして量子計算を対象とし、そのパワーの源である量子相関を解析した。古典力学では現れない相関をもたらす量子相関について、離散最適化の観点からカット多面体を軸とする方法、連続最適化の観点から量子最大破れを解析し、また計算量の観点から対話型証明系との同値性を示し、量子相関の体系的に解明した。さらに量子計算モデル及び量子情報の研究へ展開をはかり、離散・連続の幾何構造を...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】石川 顕一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70344025)

【キーワード】アト秒科学 / 第一原理計算 / 極紫外自由電子レーザー / 角度分解光電子分光 / 光電子放出遅延 (他8件)

【概要】高次高調波発生（高強度のレーザーパルスを原子・分子に照射すると高次の倍波が発生する現象）や自由電子レーザーによって、アト秒～フェムト秒の時間幅を持った極紫外領域の超短光パルスを発生することが可能になった。本研究では、実験結果が豊富なNe原子について、極紫外パルスによる光電子放出を第一原理計算を用いて明らかにした。効率的な吸収境界である無限範囲外部複素スケーリングを世界で初めて多電子系に適用し、時間...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】芦原 聡 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10302621)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 応用光学・量子光工学 / 超高速現象 / 光物性

【概要】赤外光は分子振動運動を共鳴的かつ選択的に駆動するツールとして優れる。本研究では、中赤外超短パルスとその波形整形技術を利用して分子の運動そして反応を駆動する技術の開発を目指した。その結果、(1)中赤外光の波形整形によって分子振動の大振幅化が可能であることを理論・実験両面から明らかにし、(2)大振幅振動を実現する最適波形を理論的に設計し、さらに(3)振動遷移における量子力学的な経路間干渉の操作に成功し...

【研究テーマ】環境動態解析

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【研究代表者】前澤 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (00377780)

【キーワード】地球観測 / リモートセンシング / テラヘルツ / 赤外材料・素子 / 量子エレクトロニクス (他9件)

【概要】大気中の酸素原子(OI)やOHラジカルは、オゾン層回復・破壊や地球温暖化、揮発性有機物質の消失過程について理解を深める上で鍵を握る成分である。我々はこれらのガス種の1.8-4THz帯スペクトル線のリモートセンシグを実現すべく、NbTiN超伝導細線を集積したホットエレクトロンボロメータミクサと呼ばれる次世代のヘテロダイン検出素子の改良・開発を行った。さらに、低振動のパルス管冷凍機を用いた冷却性能評価...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】量子エレクトロニクス / フェッシュバッハ共鳴 / レーザー冷却 / 極低温分子 / 極低温原子混合系 (他8件)

【概要】新しい機構のフェッシュバッハ共鳴観測を目指して、RbとSrの同時レーザー冷却・トラップ実験装置を開発した。真空装置と光学系を開発し、RbとSrの同時MOTに世界で初めて成功した。また、同時トラップ中のロス過程として光イオン化が支配的であることを突き止めた。光イオン化光の強度を変えながら光イオン化レートを測定し、5P_{2/3}状態Rbの461nmにおける光イオン化断面積を求めた。 ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2008 - 2009

【研究代表者】山本 俊 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (10403130)

【キーワード】量子エレクトロ二クス / 量子エレクトロニクス

【概要】量子情報処理は量子力学の性質を利用して、物理法則で守られる究極のセキュリティ通信や従来の計算方式を超越した超高速演算を達成する方法として注目されている。しかし、量子状態は壊れやすく、それを保護する方法が重要となっている。本研究では、量子もつれ光子対を利用し、雑音耐性のある量子情報通信を効率化する新たな手法を確立し、高効率で雑音耐性のある安定な長距離量子情報ネットワーク構造の基礎を築くことを目標とす...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2011

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90332569)

【キーワード】量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / スクイーザー / スクイーズ (他8件)

【概要】広帯域ユニバーサルスクイーザーの作製に成功し、単一光子状態をスクイーズし、シュレディンガーの猫状態を生成する事に成功した。 ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】井上 慎 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10401150)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 冷却原子 / 量子縮退気体 / ボース・アインシュタイン凝縮

【概要】本研究では相互作用をクエンチした２原子種BECが作り出すドメイン構造の精密な評価を目指している。ドメインの時間変化を追う場合、同一サンプルに対して繰り返しイメージングを行うことになるので、測定自体によるドメイン壁の移動量等の評価は重要である。BECの時間発展を記述するグロス・ピタエフスキー方程式に量子弱測定の効果を取り込むことで、数値計算でイメージングの影響を定量的に取り込むことに成功した。一様な...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】量子エレクトロニクス / フェッシュバッハ共鳴 / レーザー冷却 / 極低温分子 / 極低温原子混合系 (他8件)

【概要】新しい機構のフェッシュバッハ共鳴観測を目指して、RbとSrの同時レーザー冷却・トラップ実験装置を開発した。真空装置と光学系を開発し、RbとSrの同時MOTに世界で初めて成功した。また、同時トラップ中のロス過程として光イオン化が支配的であることを突き止めた。光イオン化光の強度を変えながら光イオン化レートを測定し、5P_{2/3}状態Rbの461nmにおける光イオン化断面積を求めた。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90332569)

【キーワード】量子情報 / 量子制御 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ

【概要】本研究では、スクイーズド光を用いたアダプティブホモダイン測定に成功し、その成果がScience誌に掲載された(H. Yonezawa et al., Science 337, 1514 (2012))。また、共振器長48mmの超小型リング共振器パラメトリック発振器および超広帯域ホモダイン測定器の開発に成功し、高レベル・広帯域のスクイーズド光生成および測定に成功した。 ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】量子エレクトロニクス / フェッシュバッハ共鳴 / レーザー冷却 / 極低温分子 / 極低温原子混合系 (他8件)

【概要】新しい機構のフェッシュバッハ共鳴観測を目指して、RbとSrの同時レーザー冷却・トラップ実験装置を開発した。真空装置と光学系を開発し、RbとSrの同時MOTに世界で初めて成功した。また、同時トラップ中のロス過程として光イオン化が支配的であることを突き止めた。光イオン化光の強度を変えながら光イオン化レートを測定し、5P_{2/3}状態Rbの461nmにおける光イオン化断面積を求めた。 ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】ボース凝縮 / レーザー冷却 / 原子光学 / 量子エレクトロニクス / 分子の冷却 (他6件)

【概要】Rb原子オーブンおよびスピンフリップゼーマン減速器を用いて、低速(約20m/s)原子ビームを生成し、約1010個のRb原子を超高真空(~10-11torr)内の磁気光学トラップ(MOT)に捕獲した。MOTから磁気トラップに移行させた原子集団に約30秒間のrf蒸発冷却を施すことにより、Rb原子では世界最高である約107個のボース凝縮体を生成した。光トラップに捕獲されたボース凝縮体に約1007Gの磁場...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー / 量子エレクトロニクス / 分光 / 半導体レーザー / ホローカソードランプ (他8件)

【概要】レーザー線幅狭窄化の伝統的な手法であるPound-Drever-Hall法と偏光分光信号を用いた線幅狭窄化が、光学密度が1より小さい範囲では数学的に等価であることを証明し、ルビジウム原子気体セルを用いて原理検証実験を行った。リチウム原子のヒートパイプ中における偏光分光を試み、ポンプ光の飽和効果によって偏光分光が可能なことが実験的に検証された。ストロンチウム原子の分光セルの候補として、ホローカソード...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】上田 正仁 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70271070)

【キーワード】自発的対称性の破れ / 冷却原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス / 低音物性 (他8件)

【概要】本研究は冷却原子気体における自発的対称性の破れに注目して研究を行った。具体的には、スピン自由度を持ったスピノールボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)、スピン―軌道相互作用をする系、および、人工ゲージ場下で高速に回転するボース気体の系に関する研究を行った。特筆すべき成果としては、最初の系に対しては、ボゴリウボフ理論を超えるベリアエフ理論の構築に成功し、スピン２BECの相転移の基本的性質を説明した...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー / 量子エレクトロニクス / ホローカソード放電 / ストロンチウム / レーザー分光 (他9件)

【概要】レーザーの周波数を安定化させる手法として、ガラス製の光共振器を用いる従来の手法とは異なり、ストロンチウム原子のコヒーレンスを用いる手法の開発を行った。この手法を実現するためには、十分な密度の（レーザー光の吸収量が50%程度の）原子気体を用意する必要がある。そのために、まず原子オーブンの開発を行ったが、射出口のステンレスハニカムチューブ内の原子間衝突によって10%以上の吸収を得ることが難しいことが判...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】結晶工学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】深津 晋 東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (60199164)

【キーワード】ゲルマニウム / 共鳴電子ラマン遷移 / 光利得 / 量子閉じ込め / バレー選択励起 (他23件)

【概要】CMOS集積回路の光インターコネクトや自動運転用センサなど広範囲の応用展開に向けてモノリシックⅣ族光機能集積素子が渇望されている。通信波長帯域に適合したⅣ族半導体光エミッタの実現は残された歴史的難題である。本研究では、ゲルマニウム(Ge)の電子ラマン遷移過程を利用した誘導放出光発生の新規方法論に関する物性研究を推進した。 (1)歪制御と励起条件最適化による共鳴電子ラマン発現条件の精査、(2)超高速...

【研究テーマ】結晶工学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】大島 武 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 部長(定常) (50354949)

【キーワード】量子センシング / 結晶工学 / 格子欠陥 / 半導体物性 / 光物性 (他7件)

【概要】本研究では、炭化ケイ素（SiC）中の単一光子源（SPS）の発光やスピン特性を明らかにするとともに、それらSPSの状態制御技術の開発を目的に、a)SPSをSiCデバイス内の任意位置に導入する技術を開発し、光検出磁気共鳴（ODMR）を用いたSPSのスピン制御及びそれを応用した磁場センシングの実証、b)電圧印加や電流注入といったデバイス動作がSPSの発光やスピン特性といった量子状態に及ぼす影響を明らかに...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】板谷 治郎 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50321724)

【キーワード】応用光学・量子光光学 / 量子エレクトロニクス / 高性能レーザー / 光物性 / テラヘルツ／赤外材料・素子、天然ガス (他7件)

【概要】赤外域の広帯域光パラメトリック増幅器において、三次分散を利用した二波長増幅手法を提案・実証し、波長の異なる二つのパルスを発生させた。この出力をLGS結晶に集光することによって、波長５～１０ミクロン帯をカバーする位相安定な中赤外光パルス発生を実現した。得られたパルスを集光することによって、最大電場強度56 MV/cmを達成した。また、中赤外パルスの時間波形と同期した6.5フェムト秒の超短パルスを用い...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】上田 正仁 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70271070)

【キーワード】自発的対称性の破れ / 冷却原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス / 低音物性 (他8件)

【概要】本研究は冷却原子気体における自発的対称性の破れに注目して研究を行った。具体的には、スピン自由度を持ったスピノールボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)、スピン―軌道相互作用をする系、および、人工ゲージ場下で高速に回転するボース気体の系に関する研究を行った。特筆すべき成果としては、最初の系に対しては、ボゴリウボフ理論を超えるベリアエフ理論の構築に成功し、スピン２BECの相転移の基本的性質を説明した...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】量子エレクトロニクス / フェッシュバッハ共鳴 / レーザー冷却 / 極低温分子 / 極低温原子混合系 (他8件)

【概要】新しい機構のフェッシュバッハ共鳴観測を目指して、RbとSrの同時レーザー冷却・トラップ実験装置を開発した。真空装置と光学系を開発し、RbとSrの同時MOTに世界で初めて成功した。また、同時トラップ中のロス過程として光イオン化が支配的であることを突き止めた。光イオン化光の強度を変えながら光イオン化レートを測定し、5P_{2/3}状態Rbの461nmにおける光イオン化断面積を求めた。 ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】量子エレクトロニクス / フェッシュバッハ共鳴 / レーザー冷却 / 極低温分子 / 極低温原子混合系 (他8件)

【概要】新しい機構のフェッシュバッハ共鳴観測を目指して、RbとSrの同時レーザー冷却・トラップ実験装置を開発した。真空装置と光学系を開発し、RbとSrの同時MOTに世界で初めて成功した。また、同時トラップ中のロス過程として光イオン化が支配的であることを突き止めた。光イオン化光の強度を変えながら光イオン化レートを測定し、5P_{2/3}状態Rbの461nmにおける光イオン化断面積を求めた。 ...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー / 量子エレクトロニクス / ホローカソード放電 / ストロンチウム / レーザー分光 (他9件)

【概要】レーザーの周波数を安定化させる手法として、ガラス製の光共振器を用いる従来の手法とは異なり、ストロンチウム原子のコヒーレンスを用いる手法の開発を行った。この手法を実現するためには、十分な密度の（レーザー光の吸収量が50%程度の）原子気体を用意する必要がある。そのために、まず原子オーブンの開発を行ったが、射出口のステンレスハニカムチューブ内の原子間衝突によって10%以上の吸収を得ることが難しいことが判...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【研究代表者】麻生 洋一 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10568174)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 周波数標準 / レーザー / 周波数安定化 / 低温 (他8件)

【概要】本研究では，次世代周波数標準として期待される光格子時計において安定度を制限する要因となっているプローブレーザーの安定度を従来より大幅に(2桁程度)改善することを目指し，超高安定レーザーシステムの開発を行った。具体的には，レーザー安定度を決めている参照光共振器の熱雑音を低減するため，単結晶シリコン製光共振器を3.5Kまで冷却することで，高い安定度の達成を目指した。 本研究の結果，予定通り3.5Kの低...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー冷却 / ストロンチウム / 原子時計 / 光格子時計 / レーザ周波数安定化 (他19件)

【概要】線幅がｍHz級のレーザーを光格子中に閉じ込められたストロンチウム原子を用いて実現するための基礎研究を行った。そのスタートとして、簡便なストロンチウム原子のレーザー冷却技術の開発を行った。一つ目として、基底状態のみならず、励起状態のストロンチウム原子のドップラーフリー分光をホローカソードランプを用いて実現できることを実証した。また、適切が外部磁場をホローカソードランプに加えることにより、レーザー光に...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【研究代表者】吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)

【キーワード】ポジトロニウム / エキゾチック原子 / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / ボース・アインシュタイン凝縮 (他8件)

【概要】反物質を含む原子であるポジトロニウムのレーザー冷却をはじめて実現するための、長時間持続で広帯域かつパルス内周波数チャープを有する深紫外パルスレーザーの開発に成功した。また、光ファイバー網を通じて光周波数標準に厳密に安定化可能なフェムト秒光周波数コムを実現し、加速器施設等の非光学実験室環境においても超高精度な遷移周波数測定を実現できるようになった。固体空孔内で予冷された高密度ポジトロニウムの生成のた...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】上田 正仁 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70271070)

【キーワード】自発的対称性の破れ / 冷却原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス / 低音物性 (他8件)

【概要】本研究は冷却原子気体における自発的対称性の破れに注目して研究を行った。具体的には、スピン自由度を持ったスピノールボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)、スピン―軌道相互作用をする系、および、人工ゲージ場下で高速に回転するボース気体の系に関する研究を行った。特筆すべき成果としては、最初の系に対しては、ボゴリウボフ理論を超えるベリアエフ理論の構築に成功し、スピン２BECの相転移の基本的性質を説明した...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2005

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】原子・分子物理 / 量子エレクトロニクス / プラズマ・核融合 / 放射線、X線、粒子線 / 量子ビーム (他6件)

【概要】原子や分子などの有限量子系では、そのハミルトニアンには、あいまいさがなく、それを出発点として、多彩な原子・分子過程をどのように理解するかが、課題となる。この課題は、『物質変化の原理』を解明することを目指しているという点で、化学における普遍的な課題であるといえる。ところがこれまでは、実験技術の未熟さゆえに、測定されるのは、単に平均化された量に過ぎなかった。ところが最近の実験技術の進歩は目覚しく、得ら...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【研究代表者】吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)

【キーワード】ポジトロニウム / エキゾチック原子 / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / ボース・アインシュタイン凝縮 (他8件)

【概要】反物質を含む原子であるポジトロニウムのレーザー冷却をはじめて実現するための、長時間持続で広帯域かつパルス内周波数チャープを有する深紫外パルスレーザーの開発に成功した。また、光ファイバー網を通じて光周波数標準に厳密に安定化可能なフェムト秒光周波数コムを実現し、加速器施設等の非光学実験室環境においても超高精度な遷移周波数測定を実現できるようになった。固体空孔内で予冷された高密度ポジトロニウムの生成のた...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】実験核物理 / 量子エレクトロニクス / 原子・分子物理

【概要】光会合実験に向けて、今年度は、（１）イメージインテンシファイアによる冷却原子からの蛍光の増幅、（２）電子EDMの新しい測定法の研究、を行った。 （１）イメージインテンシファイアをCCDに取り付け、MOTからの蛍光を増幅した。ゲインを10^2程度にすることで、冷却原子からの蛍光を増幅し、CCDで観測した。その結果、通常時と比べて、観測時間を約1/100へと短縮化することができた。（２）電子EDMの新...

【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】実験核物理 / 量子エレクトロニクス / 原子・分子物理

【概要】レーザー冷却技術を用いて原子・分子で電子の電気双極子能率（EDM）を10-29 e cm まで測れば超対称性粒子の探索が可能である。そこで、我々は、強い内部電場0.8 GV/cm を持つLiSr 分子実験を提案した。本研究では、原子数増大のため、レーザー冷却のリポンプ遷移の原子構造の解明、高安定なレーザー光源の開発、堅牢で高安定な波長変換システムの開発に成功した。理論計算により、LiSr分子の有効...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 原子・分子分光 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたルビジウム(Rb)原子を光格子中に閉じ込めることで長いコヒーレンス時間を実現し、高感度かつ空間分解能の高い磁力計の開発を目指し研究を行った。磁場変動を高感度かつ高い空間分解能で測定する技術は様々な分野で必要とされており、常磁性であるアルカリ原子を用いることで、磁場変動に対して高感度の測定を可能とする。 今年度は、磁気光学トラップ(MOT)と偏光勾配冷却によって100...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 原子・分子分光 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたルビジウム(Rb)原子を光格子中に閉じ込めることで長いコヒーレンス時間を実現し、高感度かつ空間分解能の高い磁力計の開発を目指し研究を行った。磁場変動を高感度かつ高い空間分解能で測定する技術は様々な分野で必要とされており、常磁性であるアルカリ原子を用いることで、磁場変動に対して高感度の測定を可能とする。 今年度は、磁気光学トラップ(MOT)と偏光勾配冷却によって100...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 原子・分子分光 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたルビジウム(Rb)原子を光格子中に閉じ込めることで長いコヒーレンス時間を実現し、高感度かつ空間分解能の高い磁力計の開発を目指し研究を行った。磁場変動を高感度かつ高い空間分解能で測定する技術は様々な分野で必要とされており、常磁性であるアルカリ原子を用いることで、磁場変動に対して高感度の測定を可能とする。 今年度は、磁気光学トラップ(MOT)と偏光勾配冷却によって100...

【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 / 非線形磁気光学回転 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたアルカリ原子を光格子に閉じ込めることで、高感度で高空間分解能を有する磁力計の開発を行った。磁気光学トラップによってルビジウム原子の予備冷却を行い、偏光勾配冷却による冷却温度の更なる改善を行うことで、原子を光格子中に捕獲することに成功した。また新たにレーザー光源や周波数安定化システムの開発を行うことで、磁場を測定するための非線形磁気光学回転の実験系の構築を行うことがで...

【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 / 非線形磁気光学回転 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたアルカリ原子を光格子に閉じ込めることで、高感度で高空間分解能を有する磁力計の開発を行った。磁気光学トラップによってルビジウム原子の予備冷却を行い、偏光勾配冷却による冷却温度の更なる改善を行うことで、原子を光格子中に捕獲することに成功した。また新たにレーザー光源や周波数安定化システムの開発を行うことで、磁場を測定するための非線形磁気光学回転の実験系の構築を行うことがで...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】実験核物理 / 量子エレクトロニクス / 原子・分子物理

【概要】光会合実験に向けて、今年度は、（１）イメージインテンシファイアによる冷却原子からの蛍光の増幅、（２）電子EDMの新しい測定法の研究、を行った。 （１）イメージインテンシファイアをCCDに取り付け、MOTからの蛍光を増幅した。ゲインを10^2程度にすることで、冷却原子からの蛍光を増幅し、CCDで観測した。その結果、通常時と比べて、観測時間を約1/100へと短縮化することができた。（２）電子EDMの新...

【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】実験核物理 / 量子エレクトロニクス / 原子・分子物理

【概要】レーザー冷却技術を用いて原子・分子で電子の電気双極子能率（EDM）を10-29 e cm まで測れば超対称性粒子の探索が可能である。そこで、我々は、強い内部電場0.8 GV/cm を持つLiSr 分子実験を提案した。本研究では、原子数増大のため、レーザー冷却のリポンプ遷移の原子構造の解明、高安定なレーザー光源の開発、堅牢で高安定な波長変換システムの開発に成功した。理論計算により、LiSr分子の有効...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2017-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90332569)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ

【概要】H29.4～H30.3時間領域多重量子テレポーテーションの為には扱う時間波束幅を小さくすればするほど、実験系を小型化することができ安定化が容易になるうえ、将来これを用いて量子コンピューターをつくるとき、演算のクロック周波数を上げることができる。現在のコンピューターのクロック周波数は数GHzであるため、将来の量子コンピュータの目標としてはそれを上回る帯域が期待されている。光を情報のキャリアとして用い...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (90332569)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 量子コンピューター / 量子コンピュータ

【概要】帯域100MHzの時間領域量子非破壊相互作用ゲートを作製することに成功した。また、その入力として高純度シュレーディンガーの猫状態生成に成功した。さらに、連続量量子テレポーテーション装置を用いた単一光子量子ビットテレポーテーションの時間領域多重化（多光子化）として、量子トリットの量子テレポーテーションに成功した。これらから極限コヒーレント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...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】機能材料・デバイス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)

【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)

【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】上田 正仁 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70271070)

【キーワード】自発的対称性の破れ / 冷却原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス / 低音物性 (他8件)

【概要】本研究は冷却原子気体における自発的対称性の破れに注目して研究を行った。具体的には、スピン自由度を持ったスピノールボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)、スピン―軌道相互作用をする系、および、人工ゲージ場下で高速に回転するボース気体の系に関する研究を行った。特筆すべき成果としては、最初の系に対しては、ボゴリウボフ理論を超えるベリアエフ理論の構築に成功し、スピン２BECの相転移の基本的性質を説明した...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】武田 俊太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80737304)

【キーワード】量子光学 / 量子情報 / 連続量量子情報処理 / スクイーズド光 / 量子論理ゲート (他10件)

【概要】光の量子力学的な性質を利用すると、特定の計算を現代のコンピュータよりも高速に実行できる量子コンピュータや、現代の通信技術の限界を超える大容量通信が実現できる。光の振幅や位相などの連続的な値を用いた量子情報処理では、これまで技術的制約からレーザーのノイズの乗りやすい周波数で行われていたため、情報処理精度が制限されてきた。本研究では、高周波サイドバンド帯と呼ばれるノイズのない周波数に光の量子的な状態を...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【研究代表者】麻生 洋一 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10568174)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 周波数標準 / レーザー / 周波数安定化 / 低温 (他8件)

【概要】本研究では，次世代周波数標準として期待される光格子時計において安定度を制限する要因となっているプローブレーザーの安定度を従来より大幅に(2桁程度)改善することを目指し，超高安定レーザーシステムの開発を行った。具体的には，レーザー安定度を決めている参照光共振器の熱雑音を低減するため，単結晶シリコン製光共振器を3.5Kまで冷却することで，高い安定度の達成を目指した。 本研究の結果，予定通り3.5Kの低...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】上田 正仁 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70271070)

【キーワード】自発的対称性の破れ / 冷却原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス / 低音物性 (他8件)

【概要】本研究は冷却原子気体における自発的対称性の破れに注目して研究を行った。具体的には、スピン自由度を持ったスピノールボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)、スピン―軌道相互作用をする系、および、人工ゲージ場下で高速に回転するボース気体の系に関する研究を行った。特筆すべき成果としては、最初の系に対しては、ボゴリウボフ理論を超えるベリアエフ理論の構築に成功し、スピン２BECの相転移の基本的性質を説明した...

【研究テーマ】物性Ⅰ

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2008

【研究代表者】五神 真 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70161809)

【キーワード】光物件 / 物性実験 / 量子エレクトロニクス / 低温物性 / 励起子

【概要】本研究の目的は半導体の電子正孔系および励起子系を対象に、精緻なレーザー分光手法を駆使した実験と、電子相関を取り入れた理論研究を密接に連携させ、量子多体系としての物質相とその集団励起および量子秩序形成ダイナミクスについて実験(東大)と理論(阪大)を連携させて研究を進めることであった。以下に研究項目別の成果をまとめる。 1.準熱平衡励起子系の相図解明:(東大)ヘリウム3冷凍機を用いて、励起光照射下にお...

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】石川 顕一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70344025)

【キーワード】アト秒科学 / 第一原理計算 / 極紫外自由電子レーザー / 角度分解光電子分光 / 光電子放出遅延 (他8件)

【概要】高次高調波発生（高強度のレーザーパルスを原子・分子に照射すると高次の倍波が発生する現象）や自由電子レーザーによって、アト秒～フェムト秒の時間幅を持った極紫外領域の超短光パルスを発生することが可能になった。本研究では、実験結果が豊富なNe原子について、極紫外パルスによる光電子放出を第一原理計算を用いて明らかにした。効率的な吸収境界である無限範囲外部複素スケーリングを世界で初めて多電子系に適用し、時間...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー冷却 / ストロンチウム / 原子時計 / 光格子時計 / レーザ周波数安定化 (他19件)

【概要】線幅がｍHz級のレーザーを光格子中に閉じ込められたストロンチウム原子を用いて実現するための基礎研究を行った。そのスタートとして、簡便なストロンチウム原子のレーザー冷却技術の開発を行った。一つ目として、基底状態のみならず、励起状態のストロンチウム原子のドップラーフリー分光をホローカソードランプを用いて実現できることを実証した。また、適切が外部磁場をホローカソードランプに加えることにより、レーザー光に...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【研究代表者】麻生 洋一 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10568174)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 周波数標準 / レーザー / 周波数安定化 / 低温 (他8件)

【概要】本研究では，次世代周波数標準として期待される光格子時計において安定度を制限する要因となっているプローブレーザーの安定度を従来より大幅に(2桁程度)改善することを目指し，超高安定レーザーシステムの開発を行った。具体的には，レーザー安定度を決めている参照光共振器の熱雑音を低減するため，単結晶シリコン製光共振器を3.5Kまで冷却することで，高い安定度の達成を目指した。 本研究の結果，予定通り3.5Kの低...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2011

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90332569)

【キーワード】量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / スクイーザー / スクイーズ (他8件)

【概要】広帯域ユニバーサルスクイーザーの作製に成功し、単一光子状態をスクイーズし、シュレディンガーの猫状態を生成する事に成功した。 ...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】武田 俊太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80737304)

【キーワード】量子光学 / 量子情報 / 連続量量子情報処理 / スクイーズド光 / 量子論理ゲート (他10件)

【概要】光の量子力学的な性質を利用すると、特定の計算を現代のコンピュータよりも高速に実行できる量子コンピュータや、現代の通信技術の限界を超える大容量通信が実現できる。光の振幅や位相などの連続的な値を用いた量子情報処理では、これまで技術的制約からレーザーのノイズの乗りやすい周波数で行われていたため、情報処理精度が制限されてきた。本研究では、高周波サイドバンド帯と呼ばれるノイズのない周波数に光の量子的な状態を...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】青木 隆朗 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10343146)

【キーワード】量子光学 / 量子エレクトロニクス

【概要】一般的な単一モード光ファイバーと断熱的に接続したサブ波長径ナノ光ファイバーと単一量子発光体との高効率な相互作用の実現を目指し、超低損失テーパーファイバーを開発した。さらに、それに基づいた新奇ナノファイバー共振器を開発するとともに、これをレーザー冷却単一原子と結合することでナノファイバー共振器と単一原子の強結合を実現した。また、これらの技術に基づく「導波路量子電気力学」の開拓を目指し、ダイヤモンドナ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 原子・分子分光 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたルビジウム(Rb)原子を光格子中に閉じ込めることで長いコヒーレンス時間を実現し、高感度かつ空間分解能の高い磁力計の開発を目指し研究を行った。磁場変動を高感度かつ高い空間分解能で測定する技術は様々な分野で必要とされており、常磁性であるアルカリ原子を用いることで、磁場変動に対して高感度の測定を可能とする。 今年度は、磁気光学トラップ(MOT)と偏光勾配冷却によって100...

【研究テーマ】素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【研究代表者】吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)

【キーワード】ポジトロニウム / エキゾチック原子 / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / ボース・アインシュタイン凝縮 (他8件)

【概要】反物質を含む原子であるポジトロニウムのレーザー冷却をはじめて実現するための、長時間持続で広帯域かつパルス内周波数チャープを有する深紫外パルスレーザーの開発に成功した。また、光ファイバー網を通じて光周波数標準に厳密に安定化可能なフェムト秒光周波数コムを実現し、加速器施設等の非光学実験室環境においても超高精度な遷移周波数測定を実現できるようになった。固体空孔内で予冷された高密度ポジトロニウムの生成のた...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】若手研究

【研究期間】2018-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】武田 俊太郎 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80737304)

【キーワード】量子光学 / 量子情報 / 連続量量子情報処理 / スクイーズド光 / 量子論理ゲート (他10件)

【概要】光の量子力学的な性質を利用すると、特定の計算を現代のコンピュータよりも高速に実行できる量子コンピュータや、現代の通信技術の限界を超える大容量通信が実現できる。光の振幅や位相などの連続的な値を用いた量子情報処理では、これまで技術的制約からレーザーのノイズの乗りやすい周波数で行われていたため、情報処理精度が制限されてきた。本研究では、高周波サイドバンド帯と呼ばれるノイズのない周波数に光の量子的な状態を...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2011

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90332569)

【キーワード】量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / スクイーザー / スクイーズ (他8件)

【概要】広帯域ユニバーサルスクイーザーの作製に成功し、単一光子状態をスクイーズし、シュレディンガーの猫状態を生成する事に成功した。 ...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー / 量子エレクトロニクス / ホローカソード放電 / ストロンチウム / レーザー分光 (他9件)

【概要】レーザーの周波数を安定化させる手法として、ガラス製の光共振器を用いる従来の手法とは異なり、ストロンチウム原子のコヒーレンスを用いる手法の開発を行った。この手法を実現するためには、十分な密度の（レーザー光の吸収量が50%程度の）原子気体を用意する必要がある。そのために、まず原子オーブンの開発を行ったが、射出口のステンレスハニカムチューブ内の原子間衝突によって10%以上の吸収を得ることが難しいことが判...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー冷却 / ストロンチウム / 原子時計 / 光格子時計 / レーザ周波数安定化 (他19件)

【概要】線幅がｍHz級のレーザーを光格子中に閉じ込められたストロンチウム原子を用いて実現するための基礎研究を行った。そのスタートとして、簡便なストロンチウム原子のレーザー冷却技術の開発を行った。一つ目として、基底状態のみならず、励起状態のストロンチウム原子のドップラーフリー分光をホローカソードランプを用いて実現できることを実証した。また、適切が外部磁場をホローカソードランプに加えることにより、レーザー光に...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】井上 慎 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10401150)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 冷却原子 / 量子縮退気体 / ボース・アインシュタイン凝縮

【概要】本研究では相互作用をクエンチした２原子種BECが作り出すドメイン構造の精密な評価を目指している。ドメインの時間変化を追う場合、同一サンプルに対して繰り返しイメージングを行うことになるので、測定自体によるドメイン壁の移動量等の評価は重要である。BECの時間発展を記述するグロス・ピタエフスキー方程式に量子弱測定の効果を取り込むことで、数値計算でイメージングの影響を定量的に取り込むことに成功した。一様な...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】井元 信之 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報 / 量子光学 / 量子通信 / 量子コンピューター / 量子暗号 (他14件)

【概要】量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、①光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、②伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、③多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Jour...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】ボース凝縮 / レーザー冷却 / 原子光学 / 量子エレクトロニクス / 分子の冷却 (他6件)

【概要】Rb原子オーブンおよびスピンフリップゼーマン減速器を用いて、低速(約20m/s)原子ビームを生成し、約1010個のRb原子を超高真空(~10-11torr)内の磁気光学トラップ(MOT)に捕獲した。MOTから磁気トラップに移行させた原子集団に約30秒間のrf蒸発冷却を施すことにより、Rb原子では世界最高である約107個のボース凝縮体を生成した。光トラップに捕獲されたボース凝縮体に約1007Gの磁場...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー冷却 / ストロンチウム / 原子時計 / 光格子時計 / レーザ周波数安定化 (他19件)

【概要】線幅がｍHz級のレーザーを光格子中に閉じ込められたストロンチウム原子を用いて実現するための基礎研究を行った。そのスタートとして、簡便なストロンチウム原子のレーザー冷却技術の開発を行った。一つ目として、基底状態のみならず、励起状態のストロンチウム原子のドップラーフリー分光をホローカソードランプを用いて実現できることを実証した。また、適切が外部磁場をホローカソードランプに加えることにより、レーザー光に...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2006 - 2008

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】ボース凝縮 / レーザー冷却 / 原子光学 / 量子エレクトロニクス / 分子の冷却 (他6件)

【概要】Rb原子オーブンおよびスピンフリップゼーマン減速器を用いて、低速(約20m/s)原子ビームを生成し、約1010個のRb原子を超高真空(~10-11torr)内の磁気光学トラップ(MOT)に捕獲した。MOTから磁気トラップに移行させた原子集団に約30秒間のrf蒸発冷却を施すことにより、Rb原子では世界最高である約107個のボース凝縮体を生成した。光トラップに捕獲されたボース凝縮体に約1007Gの磁場...

【研究テーマ】素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【研究代表者】吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)

【キーワード】ポジトロニウム / エキゾチック原子 / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / ボース・アインシュタイン凝縮 (他8件)

【概要】反物質を含む原子であるポジトロニウムのレーザー冷却をはじめて実現するための、長時間持続で広帯域かつパルス内周波数チャープを有する深紫外パルスレーザーの開発に成功した。また、光ファイバー網を通じて光周波数標準に厳密に安定化可能なフェムト秒光周波数コムを実現し、加速器施設等の非光学実験室環境においても超高精度な遷移周波数測定を実現できるようになった。固体空孔内で予冷された高密度ポジトロニウムの生成のた...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【研究代表者】麻生 洋一 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10568174)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 周波数標準 / レーザー / 周波数安定化 / 低温 (他8件)

【概要】本研究では，次世代周波数標準として期待される光格子時計において安定度を制限する要因となっているプローブレーザーの安定度を従来より大幅に(2桁程度)改善することを目指し，超高安定レーザーシステムの開発を行った。具体的には，レーザー安定度を決めている参照光共振器の熱雑音を低減するため，単結晶シリコン製光共振器を3.5Kまで冷却することで，高い安定度の達成を目指した。 本研究の結果，予定通り3.5Kの低...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 原子・分子分光 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたルビジウム(Rb)原子を光格子中に閉じ込めることで長いコヒーレンス時間を実現し、高感度かつ空間分解能の高い磁力計の開発を目指し研究を行った。磁場変動を高感度かつ高い空間分解能で測定する技術は様々な分野で必要とされており、常磁性であるアルカリ原子を用いることで、磁場変動に対して高感度の測定を可能とする。 今年度は、磁気光学トラップ(MOT)と偏光勾配冷却によって100...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【研究代表者】上妻 幹旺 東京工業大学, 理学院, 教授 (10302837)

【キーワード】光格子 / 冷却原子 / ボース凝縮 / フェルミ縮退 / イッテルビウム (他11件)

【概要】Yb原子のボソン、フェルミオン双方に対し、Mott絶縁体相を量子気体顕微鏡によって観測することに成功した。後者については核スピンが6成分と2成分の場合についてMott shell構造を確認するに至っている。これらの成果は、光格子を構成するレーザーに対し強度雑音、周波数雑音を抑圧するとともに、適切な光学アライメントを施すことで得られた。さらに原子1個あたりのエントロピーを0.35kBに比し桁で下げる...

【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 / 非線形磁気光学回転 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたアルカリ原子を光格子に閉じ込めることで、高感度で高空間分解能を有する磁力計の開発を行った。磁気光学トラップによってルビジウム原子の予備冷却を行い、偏光勾配冷却による冷却温度の更なる改善を行うことで、原子を光格子中に捕獲することに成功した。また新たにレーザー光源や周波数安定化システムの開発を行うことで、磁場を測定するための非線形磁気光学回転の実験系の構築を行うことがで...

【研究テーマ】数理物理・物性基礎

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【研究代表者】沙川 貴大 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (60610805)

【キーワード】孤立量子多体系 / 熱力学第二法則 / リソース理論 / 量子情報 / 情報スクランブリング (他14件)

【概要】本研究で我々は、量子多体系の非平衡ダイナミクスの研究、とくに熱力学第二法則が量子力学から如何にして創発するかについての理論研究を行った。その結果として、第二法則やその一般化であるゆらぎの定理を量子力学に基づいて理論的に示し、それを数値実験によって検証することに成功した。また、その背景となる固有状態熱化仮説や、その例外である量子多体スカーについての研究も行った。さらに情報スクランブリングや熱力学リソ...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】緑川 克美 独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 主任研究員 (40166070)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 非線形光学 / アト秒パルス / 高次高調波 / 高強度レーザー物理 (他6件)

【概要】独自に開発した2波長励起方式によりマイクロジュールクラスの単一アト秒パルスの発生に成功した。パルス幅は、窒素分子の２光子二重イオン化に基づく自己相関信号を用いて約500 asと測定され、出力エネルギー及びパルス幅から見積もられた単一アト秒パルスのピークパワーは 2.6 GWに達した。これは、従来法と比較すると100 倍以上の高出力化であり、アト秒非線形光学への道を拓く成果である。 ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】井上 慎 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10401150)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 冷却原子 / 量子縮退気体 / ボース・アインシュタイン凝縮

【概要】本研究では相互作用をクエンチした２原子種BECが作り出すドメイン構造の精密な評価を目指している。ドメインの時間変化を追う場合、同一サンプルに対して繰り返しイメージングを行うことになるので、測定自体によるドメイン壁の移動量等の評価は重要である。BECの時間発展を記述するグロス・ピタエフスキー方程式に量子弱測定の効果を取り込むことで、数値計算でイメージングの影響を定量的に取り込むことに成功した。一様な...

【研究テーマ】素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【研究代表者】吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)

【キーワード】ポジトロニウム / エキゾチック原子 / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / ボース・アインシュタイン凝縮 (他8件)

【概要】反物質を含む原子であるポジトロニウムのレーザー冷却をはじめて実現するための、長時間持続で広帯域かつパルス内周波数チャープを有する深紫外パルスレーザーの開発に成功した。また、光ファイバー網を通じて光周波数標準に厳密に安定化可能なフェムト秒光周波数コムを実現し、加速器施設等の非光学実験室環境においても超高精度な遷移周波数測定を実現できるようになった。固体空孔内で予冷された高密度ポジトロニウムの生成のた...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2010-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】上田 正仁 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70271070)

【キーワード】自発的対称性の破れ / 冷却原子気体 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 量子エレクトロニクス / 低音物性 (他8件)

【概要】本研究は冷却原子気体における自発的対称性の破れに注目して研究を行った。具体的には、スピン自由度を持ったスピノールボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)、スピン―軌道相互作用をする系、および、人工ゲージ場下で高速に回転するボース気体の系に関する研究を行った。特筆すべき成果としては、最初の系に対しては、ボゴリウボフ理論を超えるベリアエフ理論の構築に成功し、スピン２BECの相転移の基本的性質を説明した...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2011

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90332569)

【キーワード】量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / スクイーザー / スクイーズ (他8件)

【概要】広帯域ユニバーサルスクイーザーの作製に成功し、単一光子状態をスクイーズし、シュレディンガーの猫状態を生成する事に成功した。 ...

【研究テーマ】物性Ⅰ

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2008

【研究代表者】五神 真 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (70161809)

【キーワード】光物件 / 物性実験 / 量子エレクトロニクス / 低温物性 / 励起子

【概要】本研究の目的は半導体の電子正孔系および励起子系を対象に、精緻なレーザー分光手法を駆使した実験と、電子相関を取り入れた理論研究を密接に連携させ、量子多体系としての物質相とその集団励起および量子秩序形成ダイナミクスについて実験(東大)と理論(阪大)を連携させて研究を進めることであった。以下に研究項目別の成果をまとめる。 1.準熱平衡励起子系の相図解明:(東大)ヘリウム3冷凍機を用いて、励起光照射下にお...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2010-04-01 - 2013-03-31

【研究代表者】麻生 洋一 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10568174)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 周波数標準 / レーザー / 周波数安定化 / 低温 (他8件)

【概要】本研究では，次世代周波数標準として期待される光格子時計において安定度を制限する要因となっているプローブレーザーの安定度を従来より大幅に(2桁程度)改善することを目指し，超高安定レーザーシステムの開発を行った。具体的には，レーザー安定度を決めている参照光共振器の熱雑音を低減するため，単結晶シリコン製光共振器を3.5Kまで冷却することで，高い安定度の達成を目指した。 本研究の結果，予定通り3.5Kの低...

【研究テーマ】素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野

【研究種目】挑戦的研究(開拓)

【研究期間】2017-06-30 - 2020-03-31

【研究代表者】吉岡 孝高 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70451804)

【キーワード】ポジトロニウム / エキゾチック原子 / レーザー冷却 / フェムト秒光周波数コム / ボース・アインシュタイン凝縮 (他8件)

【概要】反物質を含む原子であるポジトロニウムのレーザー冷却をはじめて実現するための、長時間持続で広帯域かつパルス内周波数チャープを有する深紫外パルスレーザーの開発に成功した。また、光ファイバー網を通じて光周波数標準に厳密に安定化可能なフェムト秒光周波数コムを実現し、加速器施設等の非光学実験室環境においても超高精度な遷移周波数測定を実現できるようになった。固体空孔内で予冷された高密度ポジトロニウムの生成のた...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2008 - 2011

【研究代表者】古澤 明 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (90332569)

【キーワード】量子情報 / 量子エレクトロニクス / 量子コンピュータ / スクイーザー / スクイーズ (他8件)

【概要】広帯域ユニバーサルスクイーザーの作製に成功し、単一光子状態をスクイーズし、シュレディンガーの猫状態を生成する事に成功した。 ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】環境動態解析

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【研究代表者】前澤 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (00377780)

【キーワード】地球観測 / リモートセンシング / テラヘルツ / 赤外材料・素子 / 量子エレクトロニクス (他9件)

【概要】大気中の酸素原子(OI)やOHラジカルは、オゾン層回復・破壊や地球温暖化、揮発性有機物質の消失過程について理解を深める上で鍵を握る成分である。我々はこれらのガス種の1.8-4THz帯スペクトル線のリモートセンシグを実現すべく、NbTiN超伝導細線を集積したホットエレクトロンボロメータミクサと呼ばれる次世代のヘテロダイン検出素子の改良・開発を行った。さらに、低振動のパルス管冷凍機を用いた冷却性能評価...

【研究テーマ】素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2016-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】原田 健一 東北大学, サイクロトロン・ラジオアイソトープセンター, 講師 (00515447)

【キーワード】光格子 / 光学磁力計 / 量子エレクトロニクス / レーザー冷却 / 非線形磁気光学回転 (他6件)

【概要】本研究では、極低温まで冷却されたアルカリ原子を光格子に閉じ込めることで、高感度で高空間分解能を有する磁力計の開発を行った。磁気光学トラップによってルビジウム原子の予備冷却を行い、偏光勾配冷却による冷却温度の更なる改善を行うことで、原子を光格子中に捕獲することに成功した。また新たにレーザー光源や周波数安定化システムの開発を行うことで、磁場を測定するための非線形磁気光学回転の実験系の構築を行うことがで...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー冷却 / ストロンチウム / 原子時計 / 光格子時計 / レーザ周波数安定化 (他19件)

【概要】線幅がｍHz級のレーザーを光格子中に閉じ込められたストロンチウム原子を用いて実現するための基礎研究を行った。そのスタートとして、簡便なストロンチウム原子のレーザー冷却技術の開発を行った。一つ目として、基底状態のみならず、励起状態のストロンチウム原子のドップラーフリー分光をホローカソードランプを用いて実現できることを実証した。また、適切が外部磁場をホローカソードランプに加えることにより、レーザー光に...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー / 量子エレクトロニクス / ホローカソード放電 / ストロンチウム / レーザー分光 (他9件)

【概要】レーザーの周波数を安定化させる手法として、ガラス製の光共振器を用いる従来の手法とは異なり、ストロンチウム原子のコヒーレンスを用いる手法の開発を行った。この手法を実現するためには、十分な密度の（レーザー光の吸収量が50%程度の）原子気体を用意する必要がある。そのために、まず原子オーブンの開発を行ったが、射出口のステンレスハニカムチューブ内の原子間衝突によって10%以上の吸収を得ることが難しいことが判...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】鳥井 寿夫 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 准教授 (40306535)

【キーワード】レーザー / 量子エレクトロニクス / 分光 / 半導体レーザー / ホローカソードランプ (他8件)

【概要】レーザー線幅狭窄化の伝統的な手法であるPound-Drever-Hall法と偏光分光信号を用いた線幅狭窄化が、光学密度が1より小さい範囲では数学的に等価であることを証明し、ルビジウム原子気体セルを用いて原理検証実験を行った。リチウム原子のヒートパイプ中における偏光分光を試み、ポンプ光の飽和効果によって偏光分光が可能なことが実験的に検証された。ストロンチウム原子の分光セルの候補として、ホローカソード...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2007 - 2008

【研究代表者】石川 顕一 独立行政法人理化学研究所, 臓器全身スケール研究開発チーム, 上級研究員 (70344025)

【キーワード】高性能レーザー / 量子エレクトロニクス / 計算物理 / 高次高調波発生

【概要】中赤外レーザーを用いたより短波長のアト秒パルス発生にとって重要な、高次高調波発生の基本波長依存性を、800〜2000nmの範囲について、時間依存シュレーディンガー方程式の直接シミュレーションによって研究した。高調波収量は、グローバルには波長のマイナス5乗程度でスケールすること、詳細に見ると10以上の量子経路の干渉により高調波収量ははげしく振動すること、極端紫外光パルスを付加すると波動関数の初期広が...

【研究テーマ】機能材料・デバイス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)

【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)

【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...

【研究テーマ】電子デバイス・電子機器

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2010 - 2011

【研究代表者】鈴木 左文 東京工業大学, 総合理工学研究科, 助教 (40550471)

【キーワード】電子デバイス / 集積回路 / 超高速電子デバイス / テラヘルツ / 超高速デバイス (他6件)

【概要】3次元的にマイクロサイズの八木アンテナを集積した発振素子構造を提案し、その構造の放射パターンのシミュレーション、および、プロセスの研究を行った。シミュレーションよりアレイエレメントを3つ配置したときに19dBiの指向性が得られることが分かった。素子の作製プロセスの開発では薄膜基板を作製する条件や、誘電体厚膜を積層する条件などを求め、作製プロセスの確立を行った。 ...

【研究テーマ】電子デバイス・電子機器

【研究種目】研究活動スタート支援

【研究期間】2009 - 2010

【研究代表者】鈴木 左文 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (40550471)

【キーワード】テラヘルツ / 超高速デバイス / 量子エレクトロニクス

【概要】テラヘルツ周波数帯光源のキーデバイスである共鳴トンネルダイオード(RTD)を用いたテラヘルツ発振器において、素子の高周波化を行うためには、空乏層に高い電圧が印可されていることによって起こるΓ-Lバレー間散乱を抑圧することが必要である。そのため、今年度スパイクドーピング構造を持つRTDと、極薄バリアと傾斜エミッタを持つRTDに関して研究を行った。 スパイクドーピング構造を持つRTDでは、コレクタ側ス...

【研究テーマ】環境動態解析

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2007 - 2009

【研究代表者】前澤 裕之 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (00377780)

【キーワード】地球観測 / リモートセンシング / テラヘルツ / 赤外材料・素子 / 量子エレクトロニクス (他9件)

【概要】大気中の酸素原子(OI)やOHラジカルは、オゾン層回復・破壊や地球温暖化、揮発性有機物質の消失過程について理解を深める上で鍵を握る成分である。我々はこれらのガス種の1.8-4THz帯スペクトル線のリモートセンシグを実現すべく、NbTiN超伝導細線を集積したホットエレクトロンボロメータミクサと呼ばれる次世代のヘテロダイン検出素子の改良・開発を行った。さらに、低振動のパルス管冷凍機を用いた冷却性能評価...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】板谷 治郎 東京大学, 物性研究所, 准教授 (50321724)

【キーワード】アト秒科学 / 光源技術 / 光・量子ビーム / 超高速分光 / 軟X線分光 (他21件)

【概要】BIBO結晶を用いた光パラメトリックチャープパルス増幅法に基づく高強度極短パルス赤外光源を開発した。得られた出力は、繰り返し1kHz、パルスエネルギー1.5mJ、パルス幅11fs、キャリアエンベロープ位相(CE位相)安定というものであり、世界的にも先端的な光源を実現した。本光源を用いた高次高調波発生実験では、高調波の最大光子エネルギーは325eVに到達した。CE位相敏感な軟X線スペクトルの振る舞い...

【研究テーマ】応用光学・量子光工学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】緑川 克美 独立行政法人理化学研究所, 緑川レーザー物理工学研究室, 主任研究員 (40166070)

【キーワード】量子エレクトロニクス / 非線形光学 / アト秒パルス / 高次高調波 / 高強度レーザー物理 (他6件)

【概要】独自に開発した2波長励起方式によりマイクロジュールクラスの単一アト秒パルスの発生に成功した。パルス幅は、窒素分子の２光子二重イオン化に基づく自己相関信号を用いて約500 asと測定され、出力エネルギー及びパルス幅から見積もられた単一アト秒パルスのピークパワーは 2.6 GWに達した。これは、従来法と比較すると100 倍以上の高出力化であり、アト秒非線形光学への道を拓く成果である。 ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2011 - 2012

【研究代表者】青木 貴稔 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教 (30328562)

【キーワード】量子エレクトロニクス / フェッシュバッハ共鳴 / レーザー冷却 / 極低温分子 / 極低温原子混合系 (他8件)

【概要】新しい機構のフェッシュバッハ共鳴観測を目指して、RbとSrの同時レーザー冷却・トラップ実験装置を開発した。真空装置と光学系を開発し、RbとSrの同時MOTに世界で初めて成功した。また、同時トラップ中のロス過程として光イオン化が支配的であることを突き止めた。光イオン化光の強度を変えながら光イオン化レートを測定し、5P_{2/3}状態Rbの461nmにおける光イオン化断面積を求めた。 ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【研究代表者】河内 宣之 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50161873)

【キーワード】一電子平均場近似 / Born-Oppenheimer近似 / 多電子励起分子 / 同時計数法 / 光子対生成 (他16件)

【概要】多電子励起分子は、化学の基本ともいえる一電子平均場近似とBorn-Oppenheimer近似がともに成り立ちにくい、非常に興味深い研究対象である。代表者らは、多電子励起分子の観測に多大な威力を発揮する光子標識付き電子エネルギー損失法と(γ,2γ)法を最近相次いで実現した。本研究ではこれらを駆使して、二原子分子から始め、多原子分子に至るまで、各種の分子について多電子励起状態を探索し、その量子ダイナミ...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【研究代表者】石川 顕一 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (70344025)

【キーワード】アト秒科学 / 量子エレクトロニクス / 強光子場科学 / 高強度場物理 / 第一原理計算

【概要】超短パルス高強度レーザーに照射された分子の中における電子のダイナミクスを、第一原理シミュレーションの結果を解析することで明らかにした。水素分子のEnhanced Ionizationをボーム経路を用いて解析した結果、従来考えられていたのとは違って、低いポテンシャル井戸からイオン化するプロセスも重要であることを明らかにした。また、多配置時間依存ハートリーフォック法を用いて、3電子以上の分子、3原子以...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】機能材料・デバイス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)

【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)

【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31

【研究代表者】芦原 聡 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (10302621)

【キーワード】プラズモニクス / 非線形光学 / 超短パルスレーザー / 量子エレクトロニクス / 強電磁場現象 (他8件)

【概要】中赤外超短パルスのプラズモニックナノ増強場の生成と、増強場を生かした非線形現象の制御を目的とした。具体的には、（１）金属界面の光電界電子放出と（２）振動分光の高感度化を達成した。金ナノアンテナに中赤外フェムト秒パルスを照射したところ、増強場による光電界電子放出が起こった。これは、光電場による電子のトンネルイオン化であり、超短パルス電子源としての応用が期待される。また、放出電子数の励起光強度依存性か...

【研究テーマ】原子・分子・量子エレクトロニクス

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2011-04-01 - 2014-03-31

【研究代表者】佐々田 博之 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30146576)

【キーワード】光周波数コム / 差周波光源 / サブドップラー分解能 / 光共振器 / デュアルコム分光 (他18件)

【概要】86.8 - 93.1 THzにわたりメタンのサブドップラー分解能分光を行い、204本の遷移周波数を数ｋＨｚの不確かさで決定した。結果はHITRAN2012に掲載された。差周波発生用のパンプ光源とシグナル光源の周波数を光コムに安定化し、光コムの繰り返し周波数を変えてアイドラー光を掃引してメタン、CH3I、HClの微弱なスペクトル線を記録した。太い光ビームと結合する光共振器セルを使い、飽和吸収のスペ...

【研究テーマ】機能材料・デバイス

【研究種目】若手研究(A)

【研究期間】2008 - 2010

【研究代表者】大友 明 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (10344722)

【キーワード】電子・磁気デバイス / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 量子ホール効果 / 超伝導 (他11件)

【概要】環境にやさしい透明酸化物半導体を用いてクリーンな二次元電子系を作りだし,電界効果超伝導スイッチングや分数量子ホール効果の観測に成功した.これらは量子化された複合粒子どうしの静電的な相互作用に基づく現象であり,革新的コンピュータの基盤となり得るものである.本研究で用いた材料は,従来の半導体に比べて電子間の相互作用が強い.本研究の延長にさらにエキゾチックな物性が発現することが期待される. ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移

【概要】

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】光工学・光量子科学

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2018-03-31

【研究代表者】洪 鋒雷 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (10260217)

【キーワード】光コム / レーザー分光 / 精密分光 / デュアルコム分光 / ファイバーコム (他14件)

【概要】本研究は、デュアルコム分光において、長時間運転が可能でメンテナンスフリーという実用性の観点を捉え、可視域における信頼性の高いデュアルコム分光計を、光源発生から実証まで研究を進める。可視域光コムの発生では、導波路型周期的分極反転ニオブ酸リチウム結晶による広帯域コムの発生及びそのメカニズムの解明に成功した。また、開発した20 MHzの低繰り返し周波数光コムを用いたデュアルコム分光によってアセチレン分子...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【研究代表者】野口 篤史 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60761525)

【キーワード】量子技術 / 量子情報 / 超伝導量子回路 / 電子トラップ / 量子エレクトロニクス (他14件)

【概要】振動電場によって真空中に捕獲された電子を用いることで、長いコヒーレンスと速い制御を両立した量子系を構築することができる。しかし、電子は光によって量子制御することが難しいために、これまで制御された量子系として実現されてこなかった。そこで、本研究では、極低温環境において電子を捕獲し、その量子状態を超伝導マイクロ波回路を用いて観測・制御することを目指して研究をしている。 令和３年度では、極低温下での低エ...

【研究テーマ】物理化学

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-11-18 - 2014-03-31

【研究代表者】松下 道雄 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (80260032)

【キーワード】希土類イオン / 単一イオン検出 / プラセオジウム / 固体 / 低温 (他10件)

【概要】無機結晶中にドープされた希土類イオンの核スピンは量子情報を実現するためにとても良い系であると言える。これらの核スピン状態をキュービットとして用いるためには、核スピン状態を個別に観測、制御しなければならない。しかしながら、固体中の単一希土類イオンの観察は数報あるものの、検出感度の問題から量子情報までの発展には至っていない。そこで、我々は検出システムの高感度をねらい非球面対物レンズを用いた顕微システム...

【研究テーマ】物理学一般

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2000 - 2001

【研究代表者】井元 信之 総合研究大学院大学, 先導科学研究科, 教授 (00313479)

【キーワード】量子情報処理 / 量子暗号 / 量子コンピューティング / 量子エレクトロニクス / エンタングルメント (他14件)

【概要】量子情報とは何か?これを考えるためにはまず「古典情報とは何だったか?」を思い返せばよい。すなわち、1948年にシャノンが明らかにしたように、古典情報とは「そのファイルを圧縮・解凍するにあたり、これ以下の数のビット数に圧縮できない」ようなビット数を、元のファイルの情報量と定義したのであった。これと同様に考えれば、量子情報の量とは「その量子ファイルを圧縮するにあたり、最低限必要な量子ビットの数と古典ビ...

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移

【概要】

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移

【概要】

【研究テーマ】応用物性

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2017-05-31 - 2022-03-31

【研究代表者】竹谷 純一 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

【キーワード】有機半導体 / 量子エレクトロニクス / 二次元電子ガス / 有機単結晶半導体 / 電子相転移 (他15件)

【概要】提案者が独自に見出した「応力と歪に対する有機単結晶半導体の伝導度の巨大応答現象」をベースに、ホール効果などの精密な磁気輸送測定によって、ソフトなフォノンと強く結合した少数キャリアの特徴に起因するメカニズムの解明と結晶構造に相関した歪係数の特異な異方性の発見に成功した。また、歪効果を高感度検出するために、高キャリアドープによるノイズ低減の手法も確立し、遂に有機半導体で初となる金属絶縁体転移を実現する...

【研究テーマ】

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】田邉 孝純 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40393805)

【キーワード】光エレクトロニクス / 量子エレクトロニクス / フォトニック結晶 / 機械学習 / 微小光共振器 (他11件)

【概要】微小光共振器を用いた光周波数コム発生に用いるMgF2微小光共振器の切削加工における，限界切込み深さについて詳細に調査を行った．特に結晶の方位面依存性について調査を行った．この成果は国際学術誌にて発表した． MgF2微小光共振器を用いてソリトンコムを生成することに昨年度成功していたので，ソリトンコムを用いた応用開拓研究に進展させた．その一つの具体例としてDWDM光伝送に取り組んだ．DWDM光伝送では...

【研究テーマ】

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31

【研究代表者】田邉 孝純 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40393805)

【キーワード】光エレクトロニクス / 量子エレクトロニクス / 光周波数コム / 微小光共振器 / 精密加工 (他8件)

【概要】超精密加工の技術を用いて，切削加工のみで高Q値微小光共振器を作製した．高Q値を得るために従来は，研磨加工が必要だったが，超精密加工による延性加工モードを実現すれば，滑らかな表面を得ることができる．延性モード加工条件を明らかにして，切削加工のみでMgF2微小光共振器を作製し，Q値1億を達成した．形状を所望の形に設計することができる．2次分散と4次分散を設計した微小光共振器を用いて，光パラメトリック発...

【研究テーマ】

【研究種目】挑戦的研究(萌芽)

【研究期間】2018-06-29 - 2020-03-31

【研究代表者】田邉 孝純 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (40393805)

【キーワード】光エレクトロニクス / 量子エレクトロニクス / 光周波数コム / 微小光共振器 / 精密加工 (他8件)