超伝導転移端センサを用いた光子数識別器の開発とシュレーディンガーの猫状態の生成

使用超导跃迁边缘传感器开发光子数鉴别器并生成薛定谔猫态

基本信息

批准号：
10J07182
负责人：
藪野正裕
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J07182/
关键词：
光子対生成周波数相関制御通信波長帯 4光子干渉光子検出

项目摘要

本年度はまず昨年度の実験結果に対して数値計算・理論解析を行い考察を深めた.昨年度開発した高効率光子源により生成された光子対の2光子スペクトルの測定結果に対するSchmldt分解を用いた解析と数値計算によるシミュレーションにより,開発した光子源から生成された光子が83%という高いスペクトル純粋度を持つことを明らかにした.また2光子スペクトルの強度と振幅に対するSchmidt numberと光子のスペクトル純粋度の関係について明らかにした.以上は,2光子スペクトルの測定結果と合わせて開発した光子源の多光子量子干渉に対する優れた特性を示すとともに,今後多光子量子干渉に対する光子源の性能を評価する際に有益となる成果である.また理論計算により多光子量子干渉実験で用いた実験系において光子対の周波数相関の有無が観測される干渉縞とその明瞭度に与える影響についても明らかにした.また通信波長帯における周波数無相関光子対の発生と4光子量子干渉について国際会議で報告するとともに,これまでの成果を論文にまとめて投稿した.本年度はまた,昨年度から引き続き超伝導転移端センサを用いた光子数識別検出システムの開発を進めた.He3希釈冷凍機内部への超伝導転移端センサの導入と周辺回路の配線等を行い,冷却試験において超伝導転移端センサが機能することを確認した.また光子数識別に用いるデジタルフィルタリング回路の開発を行った.また超伝導転移端センサの低い動作周波数に対応させるためレーザーパルスの繰り返し周波数を下げるためのパルスピッカーを導入するなど,超伝導転移端センサを用いた光学実験に向けて多光子量子干渉に用いた実験系の改良を行った.

今年，我们首先就去年实验结果进行了数值和理论分析，并进一步考虑了我们的考虑。我们使用去年开发的高效光子源产生的光子对的两光子光谱的Schmldt分解分析了数值模拟，并揭示了由已发达的光子源产生的光子具有83％的高光谱纯度。我们还解释了施密特的两光子光谱的强度和振幅。数字和光子光谱纯度之间的关系已阐明。以上显示了与两光子光谱的测量结果一起开发的多光子量子量子干扰的光子源的出色特性，并且是评估未来多光子量子干扰的光子源的性能的有用结果。理论计算还揭示了干涉条纹，其中在多光子量子量子干扰实验中使用的实验系统中观察到光子对之间存在频率相关性，及其清晰度的影响。我们还报告了在国际会议上在通信波长频段和四光量子量子干扰中报告频率与频率无关的光子对的产生，到目前为止，结果总结在论文中。今年，自去年以来，我们继续使用超导过渡端传感器来开发光子数识别检测系统。我们继续使用超导过渡端传感器开发光子数识别检测系统。我们已经实施了HE3稀释冰箱和有线的外围电路内的超导过渡端传感器的引入，并证实了超导导向过渡端传感器在冷却测试中的功能。我们还开发了一个用于光子数识别的数字过滤电路。我们还引入了一个脉冲采摘器，以降低激光脉冲的重复频率，以适应超导过渡端传感器的低工作频率，并改善了用于使用超导过渡端传感器的多光子量子干扰用于光学实验的多光子量子干扰的实验系统。