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光導波路素子を用いたスケーラブルな量子情報処理

使用光波导器件进行可扩展的量子信息处理

基本信息

批准号：
16J09108
负责人：
芹川昂寛
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

光を用いた量子情報処理の大規模化に関して，周波数領域における光モード多重化によるアプローチを行っている．まず昨年度実施した実験（両側光サイドバンドモードにおける光子引き去り法の提案とSchrodingerの猫状態の生成，Wigner関数の負値の直接観測）に関して論文にまとめた．他，付随して以下の研究を行った．a.光ホモダイン測定の高周波限界に関する研究フォトダイオードにおける光電変換，光キャリア輸送の過程に存在する雑音により，フォトダイオードを用いた光ホモダイン測定のSN比が制約されうることに関して理論的・実験的研究を行った．高周波余剰雑音の理論モデルを導き，代表的なフォトダイオード材質に関して余剰雑音の大きさを予言した．また市販のフォトダイオードと連続波光レーザーを用いて余剰雑音の大きさを実験的に同定し，理論モデルと矛盾しない結果を得た．b.高次元線形フィルタを用いた光干渉計フィードバックコントローラの開発光量子情報処理ではビームスプリッタ相互作用が基本的な構成要素として用いられ，複雑なビームスプリッタネットワークを構成することが本質的に重要である．フリースペース光干渉計の光路長制御を高精度化するため，高次元線形フィルタを備えるデジタルフィードバックコントローラを開発した．このコントローラは光路長アクチュエータの線形応答に対する逆フィルタとしてはたらき，その周波数応答キャンセルすることによって，帰還ループの発振を抑えることを狙っている．FPGAと高速AD/DAチップを用いて，レイテンシが350nsの24次元線形フィルタを実装した．これによってピエゾ素子の弾性体共振の影響がキャンセルされ，制御帯域が3倍に拡大することを実証した．

The large-scale application of quantum information processing in optical applications is related to the field of cycle number. The implementation of the last year's implementation of the "side light source" to "photon induction method" proposal and Schrodinger's cat state generation, Wigner correlation number and negative value of the direct measurement of the paper. A. Study on the optical fiber optic fiber optic The theory of high frequency residual sound is introduced. Moreover, the use of market vendors 'white light and continuous wave light has the same effect on the residual sound, and the theoretical model and contradictory results have been obtained. b. The development of optical quantum information processing in high-dimensional linear shapes and optical interference meters is a basic component of the interaction between optical fibers and optical fibers. The composition of the complex is essential. The optical path length control of optical fiber optics is highly accurate. The optical path length of the FPGA is 350 ns, and the linear response of the FPGA is 350ns. The influence of the resonance of the electron on the resonance of the electron is proved to be 3 times larger than that of the control band.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

JILA(米国)

吉拉（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Generation of Schr¨odinger’s cat state in an optical double sideband mode

光学双边带模式下薛定谔猫态的生成

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Serikawa;J. Yoshikawa;H. Yonezawa;T. C. Ralph;E. H. Huntington;and A. Furusawa
通讯作者：
and A. Furusawa

Australian National University/University of Queensland/The University of New South Wales(オーストラリア)

澳大利亚国立大学/昆士兰大学/新南威尔士大学（澳大利亚）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

フォトダイオードにおける分布光吸収に起因するホモダイン測定の高周波余剰雑音

由于光电二极管中的分布式光吸收，零差测量中出现高频过量噪声

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Serikawa;J. Yoshikawa;K. Makino;and A. Furusawa;芹川昂寛，古澤明
通讯作者：
芹川昂寛，古澤明

Quantum nondemolition gate operations and measurements in real time on fluctuating signals

量子非破坏门操作和对波动信号的实时测量

DOI：
10.1103/physreva.98.052311
发表时间：
2018
期刊：
Physical Review A
影响因子：
2.9
作者：
Shiozawa Yu;Yoshikawa Jun-ichi;Yokoyama Shota;Kaji Toshiyuki;Makino Kenzo;Serikawa Takahiro;Nakamura Ryosuke;Suzuki Shigenari;Yamazaki Shota;Asavanant Warit;Takeda Shuntaro;van Loock Peter;Furusawa Akira
通讯作者：
Furusawa Akira