【青山学院大学】量子の同期現象を利用して光強度を7桁増強することに成功 ～量子光アンプの開発に期待～

▼用語解説
※1　超蛍光
1954年、R. Dickeによって提唱された集団的な輻射現象。量子物質が自然放出過程を介して自発的に遷移双極子の位相を同期させ、その結果としてコヒーレントな光パルスが放射される現象。

※2　量子ノイズ
光の量子論においては、真空状態と呼ばれる基底状態でも空間は一定の光エネルギーで満たされている。真空状態では光の位相が量子力学的に不確定な状態であるため、本発表ではこれを量子ノイズと呼ぶ。

※2　超蛍光の量子性
超蛍光の量子性を観測するためには、同期現象のスピードを落とし、ゆっくりと放射される超蛍光に対して光子カウンティングを導入することが必要となる。しかし、このような遅い同期現象は、通常量子物質の熱運動に伴うデコヒーレンス過程によって阻害され、長らく実現できなかった。しかし近年、冷却原子系に代表されるデコヒーレンス過程を極限的に排除した実験環境が実現され、超蛍光の量子性を研究する研究が開始された。

※4　非古典光
光の量子状態を巧みに制御することによって、統計的な光子の集団では実現できない性質を実装した光。例えば、互いに不確定性関係にある直交位相成分に関して片方の揺らぎ成分を圧縮させたスクイーズド光や二つの光子が量子力学的なもつれ状態にあるエンタングルド光子ペアなどがある。




【関連情報】
PHYSICAL REVIEW LETTERS　https://journals.aps.org/prl/
北野健太助教　研究者情報　https://raweb1.jm.aoyama.ac.jp/aguhp/KgApp?resId=S000598
前田はるか教授　研究者情報　https://raweb1.jm.aoyama.ac.jp/aguhp/KgApp?resId=S001587
青山学院大学 理工学部　https://www.aoyama.ac.jp/faculty/science/




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