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窒化シリコン系リング共振器によるオンチップ広帯域周波数もつれ光子対源の実現

利用氮化硅环形谐振器实现片上宽带频率纠缠光子对源

基本信息

批准号：
19J20968
负责人：
杉浦健太
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J20968/
关键词：
四光波混合リング共振器

项目摘要

本年度は，窒化シリコン系リング共振器によるオンチップ広帯域周波数もつれ光子対源の実現に向けて，リング共振器内で発生する光子対のスペクトルと実験パラメータの関係に関する研究を行ってきた．リング共振器を用いた光子生成は，Chemboによって理論的な計算がされている[Chembo, Rhys. Rev. A, 93, 033820 (2016)]．この理論によると，発生する光子のスペクトルは，リング共振器の分散や非線形性，入力するレーザの周波数といった実験パラメータによって決定される．しかし，この理論の実験的な検証は行われおらず，さらに，光子対としての振る舞いについては理論的にも検証されていなかった．そこで初めに，高屈折率コントラストドープガラスリング共振器内で発生する光子のスペクトルを，高Q値なリング共振器と温調器を組み合わせた自作のフィルタを用いて測定した．その結果，Chemboの理論の予測するような結果が得られた．また，実験パラメータによって光子のスペクトルが変化することを確認し，理論の実験的な検証に成功した．次に，光子対の振る舞い(スペクトル)を理論的に計算した．そして，実験的に光子対のスペクトルを測定し比較した．その結果，理論と実験結果は良い一致を示した．これらの結果は，広帯域な光子対の生成だけでなく，様々な目的に向けたリング共振器型オンチップ光子対源の設計に非常に有用である．

This year, the research on the relationship between the photon pairs generated in the resonance system and the frequency band of the resonance system was carried out. Chembo, Rhys.[Chembo, Rhys. Rev. A, 93, 033820 (2016)]. The theory is that the number of photons generated by the resonator is determined by the dispersion and nonlinearity of the resonator. The theory of quantum physics has been proved to be true. The high refractive index resonator and the thermostat are combined to measure the photon emission in the resonator. The results of Chembo's theoretical predictions are obtained. The theory was successfully verified by the experimental results of photon emission test. Next, the photon vibration is calculated. For example, if you want to make a comparison, you can make a comparison. The theory and the result are consistent. The results are very useful for designing photonic sources in the broad spectrum.

项目成果

期刊论文数量（7）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

窒化シリコンリング共振器を用いた多光子対生成

使用氮化硅环形谐振器生成多光子对

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Sugiura;Z. Yin;R. Okamoto;L. Zhang;L. Kang;J. Chen;P. Wu;S. T. Chu;B. E. Little;and S. Takeuchi;中村暖，杉浦健太，岡本亮，Qiu Feng，横山士吉，竹内繁樹
通讯作者：
中村暖，杉浦健太，岡本亮，Qiu Feng，横山士吉，竹内繁樹

窒化シリコンリング共振器による広帯域光子対生成

使用氮化硅环形谐振器生成宽带光子对

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Sugiura;Z. Yin;R. Okamoto;L. Zhang;L. Kang;J. Chen;P. Wu;S. T. Chu;B. E. Little;and S. Takeuchi;中村暖，杉浦健太，岡本亮，Qiu Feng，横山士吉，竹内繁樹;杉浦健太，殷政浩，高島秀聡，岡本亮，横山士吉，竹内繁樹，「
通讯作者：
杉浦健太，殷政浩，高島秀聡，岡本亮，横山士吉，竹内繁樹，「

Design and fabrication of a silicon nitride ring resonator for on-chip broadband entangled photon sources

用于片上宽带纠缠光子源的氮化硅环形谐振器的设计和制造

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Z. Yin;K. Sugiura;X. Cheng;H. Takashima;R. Okamoto;S. Yokoyama;S. Takeuchi
通讯作者：
S. Takeuchi

Broadband generation of photon-pairs from a CMOS compatible device

DOI：
10.1063/5.0009361
发表时间：
2020-06
期刊：
Applied Physics Letters
影响因子：
4
作者：
K. Sugiura;Z. Yin;R. Okamoto;L. Zhang;L. Kang;J. Chen;P. Wu;S. Chu;B. Little;S. Takeuchi
通讯作者：
K. Sugiura;Z. Yin;R. Okamoto;L. Zhang;L. Kang;J. Chen;P. Wu;S. Chu;B. Little;S. Takeuchi

同時計数測定によるオンチップリング共振器のQ値の推定

通过重合测量估计片上环形谐振器的 Q 值