東京理科大学の研究者らが効率的な全光ファイバー単一光子源を開発

東京理科大学（TUS）の佐々木薫准教授が率いる研究チームは、高効率なファイバー結合単一光子源を開発しました。この新しい手法は、単一の孤立した希土類（RE）イオンを選択的に励起することにより、光ファイバー内で直接単一光子を生成し、従来の量子通信システムで一般的な高い伝送損失の問題を克服します。この研究は、東京理科大学の博士課程3年の清水海斗氏と長田智夫助教と共同で行われ、Optics Expressに掲載されました。

量子通信における主要な技術的課題は、エミッターと光ファイバー間の高い結合効率とチャネリング効率を達成することです。従来のエミッターをファイバーの外側に配置するシステムとは異なり、東京理科大学のチームは、ネオジムイオン（Nd3+）をドープしたテーパー状のシリカファイバーを準備しました。熱延伸テーパープロセスにより、ファイバーの導波モード内の空間的に分離された個々のNd3+イオンにアクセスできるようになりました。