Research press release


Nature Communications

Engineering on-chip quantum devices

大きな光学素子を数多く使わずに実用的な量子デバイスを作製する技術が実証された。この新知見によって、用途が広く、安定した量子技術の開発が可能になるかもしれない。詳細は、今週、Nature Communicationsに掲載される論文に示されている。もつれた光子対の生成と制御は、数多くの量子実験の成功の鍵を握っている。今回、P Xuたちは、複数の光学的機能を1つの小さな光学素子に組み込み、それ以外のレンズや鏡を必要としないナノスケールの結晶を設計した。このナノスケールのデバイスは、もつれた光子対の発生源と導波路として働き、光を特定の場所に誘導し、集束させる。Xuたちは、結晶の設計を調整することによって、操作範囲を制御できることを見出した。このデバイスはチップに実装できることから、現実世界での量子応用に向けた魅力的な一歩前進といえる。デバイスの機能の種類を拡大するためにはさらなる研究が必要だが、Xuたちは、このデバイスが、さまざまな光学研究と光学技術の分野で注目を集めることを期待している。

A technique for making practical quantum devices, without the need for many bulky optical elements, is demonstrated in Nature Communications this week. The findings may enable the development of versatile, stable quantum technologies.The key to many quantum experiments is the creation and control of entangled photon pairs. Ping Xu and colleagues engineered nano-scale crystals that combined multiple optical functions into one small element, removing the need for additional lenses or mirrors. These devices act as an entangled photon source and guide, steering and focusing the light to specific locations. The team found that the range of manipulations could be controlled by tailoring the design of the crystals.The on-chip nature of these devices makes them an attractive step towards real-world quantum applications. More work is required to extend their variety of functions but the authors hope they will be of interest in a variety of optical research and technology fields.

doi: 10.1038/ncomms1439

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週最新のNature 関連誌のハイライトを皆様にお届けいたします。