単一光子エンタングルメントを介したスピン間制御

本研究課題は量子ネットワークの形成に向けた基盤技術として, 現行の光通信網と整合性が良く, 統計的・エネルギー揺らぎを抑制した量子ドット内蔵型光ファイバーデバイスを開発し, 伝送路の不安定性に対する耐性に優れたエンタングルメン伝送路の揺らぎの影響を受ける光子一つと真空場で形成されるエンタングルメントを介した量子テレポーテーションの実験を通して, 伝送路の揺らぎに対する忠実度の影響を精査し, 現行の光通信網を介した量子ノード間制御への展開を図るものである.1,2年目の結果を基に, クロスニコル型量子ドット結合型光ファイバーデバイスの開発を継続し, 偏光選択性, 透過率特性及び作製歩留まりの向上に向けて, 二重ワイヤーグリッド構造及び作製工程の最適化を実験と数値シミュレーションを併用して実施し, 消光比の実測結果から4桁程度まで達成できた.また単一光子と真空場のエンタングルメントを媒体としたシングルモードテレポーテションの実験系の構築に着手した. まず原理検証に向けて自由空間系での光学系の構築に着手した. 現状では単一半導体量子ドットから生成する光子数が数十kHzであるため, 光子統計性の取得には, 数時間程度の実測時間が必要となることが予測されたため, 実験系自体の位相揺らぎの抑制方法の確立が必要であることから, パッシブな位相安定化に加え, アクティブな位相安定化機構の実装し安定化を図った. 更に昨年度に導入した, 低振動型循環式位スタットと組み合わせることにより, 十分な計測時間を確保する目途がついた.

本研究課題は量子ネットワークの形成に向けた基盤技術として, 現行の光通信網と整合性が良く, 統計的・エネルギー揺らぎを抑制した量子ドット内蔵型光ファイバーデバイスを開発し, 伝送路の不安定性に対する耐性に優れたエンタングルメン伝送路の揺らぎの影響を受ける光子一つと真空場で形成されるエンタングルメントを介した量子テレポーテーションの実験を通して, 伝送路の揺らぎに対する忠実度の影響を精査し, 現行の光通信網を介した量子ノード間制御への展開を図るものである.1,2年目の結果を基に, クロスニコル型量子ドット結合型光ファイバーデバイスの開発を継続し, 偏光選択性, 透過率特性及び作製歩留まりの向上に向けて, 二重ワイヤーグリッド構造及び作製工程の最適化を実験と数値シミュレーションを併用して実施し, 消光比の実測結果から4桁程度まで達成できた.また単一光子と真空場のエンタングルメントを媒体としたシングルモードテレポーテションの実験系の構築に着手した. まず原理検証に向けて自由空間系での光学系の構築に着手した. 現状では単一半導体量子ドットから生成する光子数が数十kHzであるため, 光子統計性の取得には, 数時間程度の実測時間が必要となることが予測されたため, 実験系自体の位相揺らぎの抑制方法の確立が必要であることから, パッシブな位相安定化に加え, アクティブな位相安定化機構の実装し安定化を図った. 更に昨年度に導入した, 低振動型循環式位スタットと組み合わせることにより, 十分な計測時間を確保する目途がついた.