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量子シミュレータの実用化に向けた、高波長安定・長寿命・小型可視光光源

高波长稳定性、长寿命、紧凑型可见光源，适合量子模拟器的实用化

基本信息

批准号：
22K20356
负责人：
高野哲至
金额：
$ 1.83万
依托单位：
Kyoto 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：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-08-31 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、高波長安定・長寿命・小型の399nmレーザの開発である。このレーザは、イッテルビウム（Yb）原子の量子シミュレータ・光格子時計の小型化のボトルネックの１つとなっており、本研究が達成されれば、量子シミュレータ・光格子時計の可搬化・実用化が大幅に促進される。本研究では、窒化ガリウム半導体を用いた干渉フィルタ型外部共振器レーザ、および、Yb原子気体を用いたファラデーレーザを開発する予定であった。2022年度は、窒化ガリウム半導体をもちいた干渉フィルタ型外部共振器レーザの開発に成功した。干渉フィルタ型外部共振器レーザは、従来の回折格子型にくらべ小型で高波長安定という利点がある一方で、可視光の半導体レーザを用いて構成した際に、徐々にパワーが減衰するという課題があった。本研究では、このパワーの原因が共振器ミラー表面での光集塵によるものであると考え、共振器ミラーをSABOC（Surface-Activated-Bonded Output Coupler、表面活性化接合された出力ミラー）に置換してこの課題を解決しようと試みた。SABOCは、2枚の石英基板を表面活性化接合で貼り合わせたもので、接合面で光を反射することで集塵を防ぐ。SABOCを用いて干渉フィルタ型外部共振器レーザを構成した結果、波長安定でイッテルビウム原子に共鳴な20mW弱の出力が得られた。本研究の予算は、主にこのレーザの性能評価のための電子機器の購入に用いられた。一方で、Yb原子気体を用いたファラデーレーザについては、Yb原子気体を生成するため、原子ビームオーブンを始めとした真空装置を設計・調達した。本研究で得られた知見の一部を利用して、Yb原子の内殻電子を励起する時計遷移の観測に成功した論文が、2023年4月15日に、国際学術誌「Physical Review Letters」にオンライン掲載された。

The purpose of this study is to conduct a small-scale 399nm experiment with high wave length and long life. In this study, the miniaturization of optical lattice time is greatly enhanced by the use of Yb, which can be greatly enhanced by the use of quantum chemistry. In this study, the asphyxiated semiconductors were used to determine the accuracy of the external resonators, such as the external resonators (ESR), the Yb atomic resonators (ESR) and so on. In the year 2022, the half-body external resonator was successfully operated in the first half of the year. The dry-type external resonator and the folded lattice-type external resonator have the advantages of high-wave stability, high-speed, high-speed, In this study, the reason for this study is that the resonator is the cause of the problem, and the resonator is sensitive to SABOC (Surface-Activated-Bonded Output Coupler, surface active joint). SABOC, 2 "quartz substrate" surface active joint, joint surface "light reflection", "light reflection", "light reflection" and "light reflection". The SABOC system uses a high-performance external resonator to obtain the experimental results, and the wave length stability, the output of the atoms, and the weak output of the 20mW are highly effective. In this study, the main purpose of this study is to evaluate the performance of the electronic machine. On the one hand, the Yb atomic body is used to generate the vacuum device, the Yb atomic body is used to generate the vacuum device, and the vacuum device is designed to meet the requirements. In this study, I was informed that there was a successful report on the use of electronic devices, Yb atomic internal electronic devices, and the journal of National Institute of Science and Technology, Physical Review Letters on April 15, 2023.

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）

Novel light sources for quantum sensors and simulator

用于量子传感器和模拟器的新型光源

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tetsushi Takano;Hisashi Ogawa;Weiyong Liu;Chiaki Ohae;Masayuki Katsuragawa;and Yoshiro Takahashi
通讯作者：
and Yoshiro Takahashi

bservation of Nonlinearity of Generalized King Plot in the Search for New Boson

寻找新玻色子时广义King图的非线性观察

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Koki Ono;Taiki Ishiyama;Tetsushi Takano;Ayaki Sunaga;Yosuke Takasu;Yasuhiro Yamamoto;Minoru Tanaka;and Yoshiro Takahashi,
通讯作者：
and Yoshiro Takahashi,

Precise isotope shift measurements and implications for beyond-standard-model and nuclear physics

精确的同位素位移测量及其对超标准模型和核物理的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taiki Ishiyama;Koki Ono;Tetsushi Takano;Ayaki Sunaga;Yosuke Takasu;Yasuhiro Yamamoto;Minoru Tanaka;and Yoshiro Takahashi
通讯作者：
and Yoshiro Takahashi

Insights into new physics and nuclear physics from precise isotope shift measurements

通过精确的同位素位移测量洞察新物理学和核物理学

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Taiki Ishiyama;Koki Ono;Tetsushi Takano;Ayaki Sunaga;Yosuke Takasu;Yasuhiro Yamamoto;Minoru Tanaka;and Yoshiro Takahashi
通讯作者：
and Yoshiro Takahashi

Precise Isotope Shift Measurements Toward New Physics Search

精确同位素位移测量迈向新物理学搜索