量子フォトニクスハードウェア研究チーム
ミッション
ナノ加工技術、精密光学設計、量子計測技術を融合し、次世代の量子技術を実現する高性能でスケーラブルな量子フォトニクスハードウェア基盤の確立を目指す。
概要
量子フォトニクスハードウエア研究チームは、ナノ加工技術、精密光学設計、量子計測技術を融合し、光量子コンピュータや中性原子・イオントラップ型量子計算に貢献する高性能・スケーラブルなフォトニクス基盤の確立を目指します。薄膜ニオブ酸リチウム（TFLN）を用いた集積光回路、光コム、スクイーズド光源、TES単一光子検出器、シリコンフォトニクス等の設計・製造・評価を一体的に推進します。さらに、光電子融合評価環境や高スループットウエハ評価設備を活用し、デバイス特性の高精度計測および信頼性向上を図るとともに、国プロを通じて産業界との連携と社会実装を加速していきます。
チームの研究課題
光源・光学部品の開発と評価
光量子コンピュータや中性原子型・イオントラップ型量子コンピュータでは、量子状態の生成・制御・読み出しに高精度なレーザー光源や集積光回路が不可欠であり、計算精度やスケーラビリティを左右する中核技術となります。これらの量子計算機で近い将来必要となると見込まれる、TFLNやシリコンフォトニクスを用いた低損失・高機能な光回路、光周波数コム、スクイーズド光源等の開発を進めるとともに、光電子融合プローバや高速計測系を整備し、デバイスの高スループット評価および実機実装を見据えた信頼性検証を行います。
光子検出技術の開発・高度化・標準化
量子計算や量子通信においては、単一光子レベルでの高精度測定が計算結果の信頼性や安全性を担保するために不可欠です。本課題では、TESを用いた高効率な光子数識別検出器の高度化や、多光子干渉・スクイーズド光の評価に用いるホモダイン計測・イメージング技術の開発を進めていきます。さらに、検出効率やスクイージング量等の量子光学パラメータの校正手法を確立し、国家標準とのトレーサビリティを確保した評価体系を構築していくことも見据えています。
チームの構成メンバー
| 所属・役職および名前 | 専門分野 | 担当業務、その他 | |
|---|---|---|---|
チーム長
浦野 千春 |
量子デバイスによる精密計測 | 総括研究主幹 (主務) | |
招へい研究員
山田 浩治 |
集積光デバイスおよび光集積回路 | ||
主任研究員
菊地 貴大 |
光子数識別器のファブリケーション、多素子化に向けた多重化読み出し開発、大規模アレイ検出器を用いた応用的研究の開拓 | ||
主任研究員
鶴田 哲也 |
・光子数識別器の開発、ならびに高精度性能評価技術の確立・次世代光子検出デバイスの創出 | ||
研究員
石川 智浩 |
薄膜ニオブ酸リチウム(TFLN)を用いた集積光回路、光コム光源、スクイーズド光源の開発 | ||
研究員
小湊 菜央 |
薄膜ニオブ酸リチウム(TFLN)を用いた集積光回路、光コム光源、スクイーズド光源の開発 |