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発表のポイント

• 静的にも动的にも真にランダムな偏光状态にある単一光子の発生を，ダイヤモンドを用いて実现。
• 光子を用いた物理的真性乱数の発生や量子暗号の技术开発，および量子力学の基础问题の検証に重要な贡献。

概要

东北大学电気通信研究所?枝松圭一教授，阿部尚文研究員らの研究グループは，静的にも動的にも真にランダムな偏光状態にある単一光子の発生を，ダイヤモンドを用いて実現することに成功しました。今回の成果は，光子を用いた真性乱数発生器（例えて言えば量子サイコロあるいは量子コイントスともいうべきもの）の実現 や量子暗号の技術開発，および量子力学の基礎問題の検証に重要な役割を果たすことが期待されます。

量子コンピュータや量子暗号など，现在の古典情报通信技术を凌驾する可能性をもつ次世代情报通信技术として期待されている量子情报通信技术において，単一の光子は特に重要な役割を有します。量子情报通信における情报の基本単位である量子ビットは，単一光子の偏光を用いて実现されており，従来は，纯粋状态と呼ばれる特定の偏光をもつ状态のみが主に利用されてきました。一方，个々の光子の偏光が全くランダムで特定の偏光をもたない，すなわち静的にも动的にも「无偏光」な状态にある単一光子は，物理的な真性乱数の発生や量子暗号通信への応用，あるいは量子测定などの量子力学の基础问题の検証においてたいへん有用であると期待されています。しかしながら，そのような静的かつ动的な无偏光性を示す単一光子の発生はこれまで确认されていませんでした。本研究では，结晶面を工夫したダイヤモンド结晶中の不纯物欠陥（狈痴中心）から発生する単一光子が，静的にも动的にもほぼ完全なランダム性をもつ无偏光状态にあることを検証することに世界で初めて成功しました。

　この研究成果は，2017年4月26日（英国時間）に発行されたオープンアクセス科学誌「Scientific Reports」（Nature Publishing Group）に掲載されました。

ダイヤモンド中の不纯物欠陥（狈痴中心）を用いた无偏光単一光子発生の概念図。

详细（プレスリリース本文）

• Press release in English

问い合わせ先

东北大学电気通信研究所
担当　枝松圭一、阿部尚文
电话：022-217-5070、5073
贰-尘补颈濒：别诲补*谤颈别肠.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）