2020年10月12日(月) 16:00-17:30

第19回 フォトニクス・イノベーションセミナー

開催日 2020年10月12日(月) 16:00-17:30
開催場所 オンライン (Zoom)
主催 東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構
共催 国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)
技術研究組合 光電子融合基盤技術研究所(PETRA)
協賛 一般財団法人 光産業技術振興協会(OITDA)
参加費 無料

東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構では、フォトニクス・イノベーション共創プログラムを推進しています。本プログラムは、国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術開発機構(NEDO)プロジェクト「超低消費電力型光エレクトロニクス実装システム技術」に関わる成果普及と人材育成を目的としています。

フォトニクス・イノベーションセミナーでは、人材育成の一環として光電子融合科学技術の基礎からシステム応用に至る技術について、気鋭の研究者による講義形式でわかり易い解説を提供しています。今回は、本セミナーシリーズ初となるオンライン開催で、東北大学 松田信幸先生に光回路を用いた量子フォトニクスの基礎から最新動向についてご講演いただきます。

なお、オンライン化に伴い講演数は一件としました。併せて、今年度は10月以降原則として毎月の開催を予定しています。

対象

光技術者および関係の社会人、大学院・学部学生

プログラム

司会 竹中充(東京大学工学系研究科電気系専攻 准教授)

16:00 開会挨拶

荒川 泰彦(東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構 特任教授)

16:05 講義

光集積回路を用いた量子情報処理

松田 信幸(東北大学工学研究科通信工学専攻 准教授)

講演要旨

量子力学の性質を用いて情報理論を拡張することで,従来の枠組みを超えた情報処理を実現する量子情報処理の研究が盛んに行われている.特に光の量子である光子を用いた量子情報処理は,長距離通信に適用可能であるために応用の範囲が他の系に比べて広いことや,室温での実験が可能であるといった特徴をもつ.しかし,光を用いた大規模な量子情報処理装置を実現するためには,光回路の小型化や安定化が課題であった.

そこで近年,チップ上に作製可能な光導波路回路を用い,光量子情報処理デバイスを集積化しようとする試みが活発に行われている.本講演では,筆者らがこれまで実現してきたオンチップ量子光源や量子回路に関して紹介するとともに,それらの応用についても述べる.また,量子情報以外の最近の研究についても紹介する.

参加者数

72名

概要

2020年10月12日(月)に、第19回フォトニクス・イノベーションセミナーを開催いたしました。今回は、新型コロナウイルス感染症拡大防止の観点から、当セミナーシリーズでは初となるオンライン形式で行われました。参加者は72名で、講師の松田先生をはじめ東京以外にも日本各地から学生や社会人の方々に多数お集まりいただき、距離を感じさせない新しいセミナー様式の可能性を改めて認識する機会となりました。

はじめに、主催者を代表して荒川泰彦東京大学特任教授より挨拶があり、オンライン化の経緯と当セミナーシリーズの目的、意義について説明がありました。

続いて、東北大学准教授の松田信幸先生より「光集積回路を用いた量子情報処理」と題して講義が行われました。はじめに、光を用いた量子情報処理の基本的な事項や研究の背景などについて説明があり、前半では主に小型で安定性に優れた集積量子フォトニクスに関するこれまでのご研究の成果が紹介されました。熱光学位相シフタによって回路レイアウトを変更可能な、光回路版FPGAともいわれるユニバーサル線形光学回路を用いた量子情報処理の実証実験の成果と、量子シミュレーションなどの応用例について詳細にお話しいただきました。後半では、最近の成果として、自由空間光回路をシリコンチップ上に集積・小型化した例などが紹介されました。 光を用いた量子情報処理は、光ファイバ通信との相性の良さや、室温でも安定に動作可能である点など他の量子情報処理デバイスにはない特徴を有していますが、大規模回路の集積化が課題の一つでした。今回紹介された事例のように光集積回路の関連技術が順調に発展すれば、近い将来それらを用いた量子情報処理が実用化される可能性も高まるであろうということを、分かりやすくご解説いただきました。

オンライン講義では、場の雰囲気を共有したり対面同様の濃いコミュニケーションをとったりすることが必ずしも容易ではない側面もありますが、今回は複数の参加者から口頭あるいはチャットで多数質問が寄せられ、通常のセミナーとほぼ変わらない活発な議論が行われました。今年度は、オンライン化に伴い原則毎月、毎回一名の講師をお招きしてセミナーを開催する予定です。引き続き、奮ってご参加ください。

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