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応用量子物性工学分野

光子や電子などの「量子」は、古典的な粒子とは全く異なる振る舞いをします。それらの「量子状態」を完全に制御し、従来のコンピュータでは時間がかかりすぎ解くことのできない問題を解く「量子コンピュータ」や、観測出来なかった現象を観察する「量子計測」などの実現が期待されています。本研究室では、光子を用いた量子情報科学に関する研究を推進しています。

  1. 光量子情報: 光量子コンピュータ・光量子シミュレータの実現を目指す研究です。私たちはこれまでに、光子と光子の間の「量子干渉」を駆使した世界最大級の光量子回路を実現(Science誌に掲載)しています。現在、集積光量子回路の研究も進めています。
  2. ナノフォトニクス: ナノテクノロジーを駆使したデバイスにより、半導体量子ドットやダイヤモンドの極小微粒子などの単一発光体(人工原子)から、光子を自在に出し入れすることを目指しています。これまでに、ダイヤモンドを用いた最も明るい(出力光子数の多い)単一光子源の実現などに成功、将来的には光量子メモリなどのデバイスの実現を目指します。共振器内蔵ナノ光ファイバなどを作成、極低温装置で検証実験を行っています。
  3. 光量子計測: 光は、重力波干渉計から生体計測まで、非常に多く用いられています。光子ひとつ一つを操った「量子光」を用いることで、これらの計測の感度や分解能を飛躍的に高める研究を進めています。量子もつれ光を用いた世界初の顕微鏡の実現(Nature Comm.に掲載)に成功しています。

教員

竹内 繁樹 ( Shigeki TAKEUCHI )

竹内 繁樹教授(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

量子光学・量子情報に関する実験的な研究。量子情報処理、量子計測、テーパー光ファイバを用いたナノフォトニクスデバイスなど。詳しくは、研究室HPをご覧下さい。

連絡先

京都大学桂キャンパスA1棟212号室
TEL: 075-383-2286
E-mail: takeuchi@kuee.kyoto-u.ac.jp

岡本 亮 ( Ryo Okamoto )

岡本 亮准教授(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

連絡先

京都大学桂キャンパスA1棟211号室
TEL: 075-383-2289
E-mail: okamoto.ryo.4w@kyoto-u.ac.jp

高島 秀聡 ( Hideaki TAKASHIMA )

高島秀聡助教(工学研究科 電子工学専攻)

研究テーマ

ナノフォトニクスデバイスを用いた量子情報処理用デバイスの開発に関する研究。

連絡先

京都大学桂キャンパスA1棟211号室
TEL: 075-383-2289
E-mail: takashima.hideaki.8z@kyoto-u.ac.jp