非線形光学効果を用いた結合可変な共振器量子電気力学系の実現
【研究キーワード】
半導体量子ドット / フォトニック結晶共振器 / 集積量子光回路 / 量子ドット / ナノ光素子 / 共鳴励起 / 半導体量子光学 / 共振器量子電気力学 / 量子光学 / 半導体 / 光共振器
【研究成果の概要】
本研究では、半導体自己形成量子ドットとフォトニック結晶共振器を用いた共振器量子電気力学系に、転写プリント法を用いた異種物質集積の技術を用いて新たな機能を付与することを目的とした。その要素技術としてはCMOSプロセスにより作製された光導波路への量子ドット－フォトニック結晶共振器強結合系の集積、および光導波路による量子ドットの共鳴的な励起を実現することができた。これらの成果は本研究の目的を達成するうえで重要なステップとなるものである。
【研究の社会的意義】
近年発展の目覚ましい量子技術のなかでも、本研究は単一の量子系である半導体量子ドットとナノ光共振器の結合系を用いた共振器量子力学系に対し、新奇な集積手法を用いてそのさらなる多機能化を行ったものである。本研究は集積量子光回路という量子通信や量子計算などとも相性の良い系であるとされ、伸びしろの大きなものであるといえる。そのなかでもコヒーレントな量子操作を実現するためのナノフォトニック素子や高効率な光子の取り出しのための量子光素子といった重要な要素技術を開発した。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究
【研究期間】2019-04-01 - 2021-03-31
【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)