量子フィードバックを駆使した２体量子状態制御

使用量子反馈的二体量子态控制

• 批准号: 25887022
• 负责人: 井上 遼太郎
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25887022/
• 关键词: 量子エレクトロニクス

本研究の目標は，量子フィードバックを駆使して最大エンタングルド状態を安定生成・制御することである．平成２５年度においては，制御の対象となる原子スピン系の準備と，原子スピン系の情報を量子非破壊的に読み取るためのプローブとして機能する光源の準備を行い，以下に示す成果を得た．まず，光源として，1112nmで発振する外部共振器付半導体レーザー(ECLD)を作成し，これを増幅することで1W以上の出力を安定的に得ることができた．原子系と相互作用させるのはこの第2高調波に相当する556nmの光であるが，第2高調波発生に用いる共振器，非線形結晶の準備を整えた．また，研究グループに既存の狭線幅共振器をリファレンスとして，ECLDの発振線幅を10kHz程度まで狭窄化した．これは，ファラデー回転相互作用を介して原子系の情報を量子非破壊的に読み取るプローブとして，十分な性能を持った光源となるだろうと期待される．研究の計画段階では，原子系として，共振器中に捕獲した単一原子の利用を念頭においていた．一方で，光格子中の原子集団に対して超高空間分解能を持った結像系によってアクセスするシステムの開発を平行して進めていたが，この研究が予想以上の進展を見せ，またこのシステムを制御の対象として用いた方がより広範な物理にアプローチできるだろうという期待もあり，今年度はこの顕微系の開発に注力した．研究成果として，光格子中の極低温Yb原子に対して，光格子の空間周期(540nm)より十分高い空間分解能で蛍光撮像するシステムの開発に成功した．これは，Rb以外の原子種に対する撮像系としてはこれまでにない成果であり，一般の原子系への拡張における重要な一歩であると考えられる．

は の goals, this study quantum フ ィ ー ド バ ッ ク を 駆 make し て biggest エ ン タ ン グ ル を ド state stability, generating system, royal す る こ と で あ る. Pp.47-53 25 year に お い て は, suppression の like と seaborne な る atomic ス ピ ン の prepare と, atomic ス ピ ン is の intelligence を quantum of broken 壊 に 読 み take る た め の プ ロ ー ブ と し て function す る line light source の prepare を い, た に を す results indicated below. ま ず, light と し て, 1112 nm で す 発 vibration る external resonator pay semiconductor レ ー ザ ー (ECLD) を し consummate, こ れ を rights of す る こ と で above 1 w output を の stability of に る こ と が で き た. Department と atomic interaction さ せ る の は こ の high-profile wave 2 に quite す る 556 nm light の で あ る が, high-profile wave 2 発 living に use い る resonator, nonlinear crystal の prepare を whole え た. ま た, research グ ル ー プ に existing の narrow line width resonator を リ フ ァ レ ン ス と し て, ECLD の 発 vibration line width を degree of 10 KHZ ま で narrowing, し た. こ れ は, フ ァ ラ デ ー を back planning interaction interface し て atoms is の intelligence を quantum of broken 壊 に 読 み take る プ ロ ー ブ と し て, very な performance を hold っ た light と な る だ ろ う と expect さ れ る. Research の project Duan Jie で は, atomic と し て, resonator in に capture し た 単 one atomic の using を thought に お い て い た. の atoms in one party で, light grid set 団 に し seaborne can を hold っ て ultra-high spatial decomposition た knot as tying に よ っ て ア ク セ ス す る シ ス テ ム の open 発 を parallel し て in め て い た が, こ の research が to think above の を せ, ま た こ の シ ス テ ム を suppression の like と seaborne し て in い た party が よ り hiroo van な physical に ア プ ロ ー チ で き る だ ろ う と い う expect も あ り, our は "こ の 顕 micro started の 発 に note force し た. Research results と し て, light grid の extremely low temperature Yb atoms in に し seaborne て, light grid の space cycle (540 nm) よ り very high い space decomposition can で 蛍 light of like す る シ ス テ ム の open 発 に successful し た. Outside の こ れ は, Rb atoms of に す seaborne る like department of と し て は こ れ ま で に な い results で あ り, general の atomic system へ の company, zhang に お け る important な step で あ る と exam え ら れ る.

项目成果

冷却原子集団と光との相互作用を用いたエンタングルメント生成および実時間制御

利用冷却原子群与光之间的相互作用进行纠缠生成和实时控制

• 发表时间: 2014
• 作者: 井上遼太郎

2次元光格子Yb原子顕微鏡の開発

二维光学晶格Yb原子显微镜的研制

• 发表时间: 2014
• 作者: 井上遼太郎;細谷俊之，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺;奥山勇貴，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺;Miranda Martin，奥山勇貴，細谷俊之，井上遼太郎，上妻幹旺
• 通讯作者: Miranda Martin，奥山勇貴，細谷俊之，井上遼太郎，上妻幹旺

注入同期を用いた270mW出力紫外半導体レーザー光源の開発

采用注入锁定技术开发270mW输出紫外半导体激光光源

• 发表时间: 2014
• 作者: 井上遼太郎;細谷俊之，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺
• 通讯作者: 細谷俊之，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺

Yb量子原子気体顕微鏡の実現に向けた二次元光格子形成のための光源開発

为实现Yb量子原子气体显微镜而开发二维光学晶格形成光源

• 发表时间: 2014
• 作者: 井上遼太郎;細谷俊之，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺;奥山勇貴，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺
• 通讯作者: 奥山勇貴，Miranda Martin，井上遼太郎，上妻幹旺