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大規模多重化による単一光子の準決定的生成技術の実現

通过大规模复用实现单光子准确定性产生技术

基本信息

批准号：
18H05949
负责人：
金田文寛
金额：
$ 1.91万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-08-24 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では単体では非効率な伝令付き単一光子源の発生効率を，モード多重化によりほぼ決定的発生を可能にする技術の開発を目指して研究を行っている.多重化伝令付き単一光子源は主に伝令付き単一光子源と光スイッチにより構成されており，それぞれの素子には所望のモードへの低損失かつ高精度な光子の発生・スイッチングが求められる.まず本研究では伝令付き単一光子を正確にシングルモード光ファイバーへ集光するため，光子発生モードの数値計算をベースに光学系を最適化し，その結果，少なくとも90%以上の高効率な伝令付き単一光子の集光が達成された.現在のところ，光子検出器の雑音により集光効率の測定精度が制限されているため，今後検出器の高感度化・低雑音化により，より高精度な測定を行う予定である.また，光子の周波数モードにおける非識別性の高精度測定のため，伝令付き単一光子発生に用いるパラメトリック下方変換の逆過程である和周波発生を用いた新たな分光法を開発した.従来の光子の分光測定方法と比較して，周波数分解能は１桁以上，測定のダイナミックレンジは20dB以上改善され，今後光子の非識別性の最適化を進めていく上で強力な方法となることがわかった.さらに，伝令付き単一光子源用のポンプレーザーの共振器長の安定化を行い，伝令付き単一光子の発生時間モードの安定化を図っている.今後は光スイッチの開発に着手し，それと最適化された伝令付き単一光子源を統合することで多重化の試験を行う予定である.

In this study, it is necessary to determine the birth rate of a photon source, which is determined by the multi-photon source, and the technology may be used in the study. One photon source, one photon source and one photon source. In this study, one photon is used to make sure that the photon is used to collect light. The calculation of the number of photons is used to calculate the number of photons in the Department of Optics. The results show that more than 90% of the photons have a high rate of light collection. At present, the photon detector is sensitive to the accuracy of the light collection rate measurement, and now the device is highly sensitive and low-tone, and the high-precision measurement line is predetermined. The photon cycle wavenumber and the photon cycle wavenumber are measured with high precision, and the one-photon photon generator is made to use the new spectroscopic method to determine the photon wavenumber. The photon spectroscopic determination method is compared, the cycle number decomposition energy is more than 1 truss, the photon number decomposition energy is more than 1 truss, the photon spectrum is improved above the 20dB, and now the photon non-discrimination is improved. One photon source is used to stabilize one photon source, and one photon generator is used to stabilize one photon source. In the future, we will start to optimize the application of photon sources in order to optimize the operation of multiple systems.