量子力学の非局所性の完全な検証実験

完成量子力学非定域性验证实验

• 批准号: 12740242
• 负责人: 竹内 繁樹
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12740242/
• 关键词: ベルの不等式; 量子もつれあい; 非局所性; 量子情報; 量子通信; 光子; パラメトリック蛍光; パラメトリック瑩光

量子力学は、非常に離れた地点に存在する物理現象にもそれらの間の相関を予言する。その相関は、たとえば測定や物理量を局所的に記述できる立場からは、超光速の相互作用が存在しているかのように見える。そのような性質を「非局所性」とよび、そのような性質の存否をめぐってさまざまな議論が行われてきた。ベルの不等式とは、「測定や物理量を局所的に記述できる」場合に満たされなければならない不等式である。ベルの不等式が実際に破れていること、すなわち量子力学の非局所性の検証は、1984年のアスペによる光子対を用いた実験以来さまざま行われてきた。しかし、それらすべての実験には、「発生した光子対を十分な量検出できていない」という、「量子効率の抜け穴」とよばれるものが存在した。それらの実験のひとつとして、光子対をビームスプリッタへ入射する実験がMandelらによって行われた。われわれはその検出器として「高量子効率光子数検出器」を用いる方向で研究に取り組み、今回、より遠赤外線の迷光を確実に減らすことをめざし、あらたにクライオスタット用シールドを作成した。これにより実験に必要な2台の光子検出器を立ち上げることができた。また、光子対源を用いたMandel型の実験にも取り組み、その途中段階でビームスプリッタによる光子パンチングの確認に成功した。しかし、実験の過程で、モードマッチングの困難さ等に直面し、結果的にベルの不等式の破れを確認するまでにはいたらなかった。今後は、実験方法をあらため、新しくもつれ合った明るい光子ビームを開発するなどの方法で、引き続き量子力学の非局所性の検証実験に取り組んでゆきたい。

Quantum mechanics に, very に, at れた locations に, there are する physical phenomena に, それら, それら, and <s:1> are related を. そ の phase masato は, た と え ば determination や quantities を bureau of に account で き る position か ら は, superluminal の interaction exist が し て い る か の よ う に see え る. そ の よ う な nature を "the bureau" と よ び, そ の よ う な nature の save no を め ぐ っ て さ ま ざ ま な comment line が わ れ て き た. ベ ル の inequality と は, determination of "や quantities を bureau of に account で き る" occasions に against た さ れ な け れ ば な ら な い inequality で あ る. ベ ル の inequality が be interstate に broken れ て い る こ と, す な わ ち quantum mechanics の non bureau の 検 は, 1984 の ア ス ペ に よ る photon を seaborne with い た be 験 since さ ま ざ ま line わ れ て き た. し か し, そ れ ら す べ て の be 験 に は, "発 し た photon を very な seaborne volume 検 out で き て い な い" と い う, "quantum sharper rate の sorting け den" と よ ば れ る も の が exist し た. そ れ ら の be 験 の ひ と つ と し て, photon を seaborne ビ ー ム ス プ リ ッ タ へ incident す る be 験 が Mandel ら に よ っ て line わ れ た. わ れ わ れ は そ の 検 extractor と し て "high quantum photon number working rate 検 extractor" を with い る direction み に take り で research group, now back, よ り far red outside light を の fans really be に minus ら す こ と を め ざ し, あ ら た に ク ラ イ オ ス タ ッ ト with シ ー ル ド を made し た. こ れ に よ り be 験 に necessary な two の photon 検 extractor を stand on ち げ る こ と が で き た. ま た, photon source を seaborne い た Mandel type の be 験 に も み り group, そ の way Duan Jie で ビ ー ム ス プ リ ッ タ に よ る photon パ ン チ ン グ の confirmed に successful し た. で し か し, be 験 の process, モ ー ド マ ッ チ ン グ の に face such as difficult さ し, results of に ベ ル の inequality の broken れ を confirm す る ま で に は い た ら な か っ た. は in future, be 験 method を あ ら た め, new し く も つ れ close っ た Ming る い photon ビ ー ム を open 発 す る な ど の way で and き 続 き quantum mechanics の non bureau の 検 card be 験 に group take り ん で ゆ き た い.

项目成果

Shigeki Takeuchi: "Beam like twin photon generation using type-II parametric down conversion"Optics Letters. 26巻11号. 843-845 (2001)

Shigeki Takeuchi：“使用 II 型参数下转换的束状双光子生成”，《光学快报》，第 26 卷，第 11 期，843-845（2001 年）。

竹内繁樹: "光量子ビットを用いた量子計算機"光学. 29巻12号. 745-750 (2000)

Shigeki Takeuchi：“使用光学量子位的量子计算机”，第 29 卷，第 12 期。745-750 (2000)

竹内 繁樹: "量子計算、量子情報通信の未来と展望"数理科学. 456巻. 64-71 (2001)

Shigeki Takeuchi：“量子计算和量子信息与通信的未来和前景”，《数学科学》，第 456 卷，64-71（2001）。

竹内繁樹: "量子計算と量子情報通信-何が可能にあるのか-"電子情報通信学会誌. 84巻1号. 17-25 (2001)

Shigeki Takeuchi：“量子计算和量子信息通信 - 什么是可能的？”电子、信息和通信工程师学会杂志，第 84 卷，第 1. 17-25 期（2001 年）。

竹内 繁樹: "量子計算ってなに?"システム/制御/情報. 45巻6号. 351-352 (2001)

Shigeki Takeuchi：“什么是量子计算？”第 45 卷，第 6 期。351-352 (2001)