Letter 独立にトラップされた原子が放出する2個の単一光子間の量子干渉 2006年4月6日 Nature 440, 7085 doi: 10.1038/nature04628 2個の識別不可能な単一光子をビームスプリッタの2つの入力ポートに入力すると、これらの光子は合体して、同じ出力ポートから一緒に出ていく。これが量子干渉効果で、光子にはそれぞれ異なる出力ポートで出られる2つの可能な経路があるが、その2つの経路が互いに破壊的に干渉するために起こる。この効果は最初、パラメトリック下方変換(非線形結晶によって、単一光子がより低いエネルギーをもつ2個の光子に分裂する)で観測されたが、次いで2個の別々の下方変換結晶で、さらに同じ量子発光源から次々に生成された単一光子について観測された。最近の量子情報研究の進展に伴い、線形光学の方法を使った量子データ処理用のリソースとして、この干渉効果は大きな注目を集めている。こうしたアイデアに基づく方法のスケーラビリティを保証するためには、識別不可能な光子が、同期されてはいるがそれ以外は独立な光子源の集団から放出されていることが極めて重要になる。本論文では、2個の独立にトラップされた単一原子がそれぞれ放出する2個の単一光子が、互いに量子干渉を起こすことを実証する。これは、異なる発光源からの多数の識別不可能な単一光子の同時放出という目標とのギャップを埋めるものとなる。データを解析した結果、観測された合体は、主に2個の原子が放出する光の波面の整合性により制限され、また部分的には、トラップ内での各原子の運動によっても制限されることが示された。 Full Text PDF 目次へ戻る
