単一光子エンタングルメントを介したスピン間制御

通过单光子纠缠进行自旋到自旋控制

基本信息

批准号：
20H02555
负责人：
笹倉弘理
金额：
$ 11.23万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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.

该研究主题是开发配备量子点的光纤设备，该设备与当前的光学通信网络一致，并抑制统计和能量波动。通过通过一个光子和真空场形成的纠缠量子传送的实验，对传输路径的不稳定性具有高度抗性，我们将检查忠诚度对传输路径波动的影响，并旨在通过当前的光学通信网络开发Quantum节点控制。根据第一年和第二年的结果，我们将继续开发跨纽约型量子点耦合光纤设备，并提高极化选择性，透射特性和制造产量，我们将使用实验和数字模拟实施双线网格结构和制造过程的优化。实现了灭绝比的实际测量结果，达到了大约四位数。此外，我们开始使用单个光子和真空场作为介质的纠缠来构建一个实验系统，用于单个模式传送。首先，我们开始在自由空间系统中构建光学系统以验证该原理。目前，由单个半导体量子点产生的光子数量是几十kHz，因此可以预测，要获得光子统计属性需要数小时的实际测量时间，因此有必要建立一种抑制实验系统中相位波动本身的方法，而另外以及有被动相位稳定性的稳定性。此外，通过将其与去年引入的低振动循环位置统计数据结合在一起，就有一个计划确保足够的测量时间。