オンチップの量子デバイスを設計する

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。

doi: 10.1038/ncomms1439

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