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勝見亮太氏(秋山研D3)が理学系研究科研究奨励賞(博士)を受賞

秋山研究室の勝見亮太氏(D3)が、本学理学系研究科研究奨励賞(博士)を受賞しました。この賞は、学業・研究の奨励を目的に、優れた研究を行った大学院生に授与されるものです。

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受賞対象となった研究は「光回路上にハイブリッド集積された量子ドット単一光子源に関する研究」です。

光の量子性を活用する情報処理は、量子コンピューターに代表されるように特定の問題に対して従来のコンピューターを凌駕する高速処理や、通信上の高い安全性などの実現が期待されています。このような量子情報処理が小さな光チップ上で実現できれば、実用化へ向けた大きな一歩となります。また最先端の集積光技術の発展も目覚ましく、量子情報処理に必要となる光チップを大規模かつ高機能に作製できる可能性があります。一方、現状では、高性能な量子光源など、重要な量子素子が数多く欠如しています。もしも新規材料系に基づく高性能量子素子を光チップ上にハイブリッド集積できれば、光チップ上量子情報処理に向けた新たなブレイクスルーとなります。ところがこれまでのハイブリッド集積研究では、多様な量子光源と最先端集積光技術との組合せがとりわけ困難でありました。また加工プロセスの複雑さから、所望の光学特性を有する量子光源の集積や、そのチップ上での高効率な動作も課題でした。

勝見氏は、転写プリント法と呼ばれる新たな集積技術を駆使することで、上記の課題を一挙に解決すべく研究を進めてきました。同技術を用いて最先端集積光技術を通じて作製された光チップ上に量子ドットからなる高性能量子光源のハイブリッド集積に世界で初めて成功したほか、集積した量子ドット単一光子源-光回路における高い結合効率の実証、チップ上での高度な量子情報処理に向けた発展的な実験にも成功しました。これらの成果を応用して高性能量子素子と最先端集積光技術の融合を発展させれば、小さなチップ上ですべての量子情報処理が行える可能性が拓け、量子情報分野に大きなインパクトを与えることが期待されます。

関連論文

  • 1. R. Katsumi, Y. Ota, A. Osada, T. Tajiri, T. Yamaguchi, M. Kakuda, S. Iwamoto, H. Akiyama, and Y. Arakawa, Appl. Phys. Lett. 116, 041103 (2020).
  • 2. R. Katsumi, Y. Ota, A. Osada, T. Yamaguchi, T. Tajiri, M. Kakuda, S. Iwamoto, H. Akiyama, and Y. Arakawa, APL Photonics 4, 036105 (2019).
  • 3. R. Katsumi, Y. Ota, M. Kakuda, S. Iwamoto, and Y. Arakawa, Optica 5, 691 (2018).

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(公開日: 2021年03月30日)