Letter 光学：単一分子の光トランジスター 2009年7月2日 Nature 460, 7251 doi: 10.1038/nature08134 トランジスターは、現代の最も影響の大きい発明の1つであり、現代の科学技術で広く一般的に使われている。ますます強力になるコンピュータや、量子情報処理の展望を踏まえた代替技術の継続的開発では、ナノチューブ、分子、原子のような極小物体がスイッチング機能や増幅機能をもつことが求められている。シグナル担体として考えられる選択肢の中で、光子はデコヒーレンスに対してロバストであるため、特に魅力的である。しかし、ナノメートルスケールでの光子制御は、従来の非線形材料が役に立たなくなるため、大きな困難を伴う。この欠点を改善するために光エミッター中での共鳴が利用でき、弱い光ビームを媒介するのに原子集団が使われて成功している。しかし、光子シグナルの単一エミッター操作はまだ実現されておらず、高フィネス微小共振器や導波路においてのみ研究されてきた。今回我々は、単一色素分子が光トランジスターとして動作可能であり、反転分布の程度を制御する第二「ゲーティング」ビームのパワーに応じて、強く集束されたレーザービームを減衰または増幅可能であることを実証する。また、このような量子光トランジスターは、単一光子レベルに至るまで非古典的光場を操作できる可能性もある。我々は、実用化に伴ういくつかの障害と考えられるその解決策についても考察している。 Full Text PDF 目次へ戻る
