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【物理】単一の人工原子が生む光子でレーザー発振に成功

1 : ◆KzI.AmWAVE @Hφ=Eφ ★:2007/10/04(木) 20:57:53 ID:??? ?2BP(135)

単一の人工原子が生む光子でレーザー発振に成功
- 人工原子とミクロな共振器の最も単純な構造のレーザー -
平成19年10月4日
◇ポイント◇

* 量子コンピューターの基本回路である「超伝導量子ビット」を人工原子として使用
* 発振電磁波は波長10ギガヘルツのメーザー、効率は0.5ナノ秒に1光子の頻度
* 「量子計算・量子暗号」への応用に期待

 独立行政法人理化学研究所(野依良治理事長)と日本電気株式会社(以下「NEC」、矢野薫社長)、
独立行政法人科学技術振興機構(以下「JST」、北澤宏一理事長)は、超伝導量子ビットを共振器と
強く結合させることで、たった1つの原子が発する光子をもとにレーザー発振させることに成功しました。
これは、理研フロンティア研究システム(玉尾皓平システム長)巨視的量子コヒーレンス研究チーム/
NECナノエレクトロニクス研究所の蔡 兆申(ツァイヅァオシェン)チームリーダーらの研究成果です。

 たった1つの「原子」と共振器という、極めて単純なシステムを使ったレーザー発振の成功は画期的
なことです。また、超伝導量子ビットが光子を発生する「原子」として機能することを利用してレーザー
発振に成功したのは、世界で初めてのことです。固体電子素子である超伝導量子ビットの、共振器内の
媒質として取り扱いやすく、かつ回路パラメーターをゲート電圧や局所磁場などにより容易に制御できる
“人工の原子”である特徴を活用し、レーザー発振システムに利用しました。人工原子がつくる光子の
発生率は0.5ナノ秒に1光子程度で、超伝導量子ビットに電流を流すことによって、約10ギガヘルツの
マイクロ波周波数領域のレーザー発振を実現しました。さらに、このレーザー発振システムにマイクロ
波を外部から投入すると、約3倍程度のパワー増幅のあることや、電磁波の位相を整える機能のある
ことを確認し、レーザー発振を正しく行っていることを確かめました。この発振システムは、今後、
レーザー発振の基礎的研究に貢献することはもとより、電子情報を電磁波に変換する情報システムや
量子ビット制御・読み出しに必要なコンパクトなマイクロ波源や、絶対安全性を有する情報管理に欠か
せない量子暗号を実現するツールなどとして使われることが期待されます。

理化学研究所プレスリリース
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2007/071004/detail.html

Single artificial-atom lasing
Nature 449, 588-590 (4 October 2007) | doi:10.1038/nature06141
http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7162/abs/nature06141.html

2 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 20:59:12 ID:MtcNLYdO
マジ?原子すげぇ。マジすげぇ。

3 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:00:47 ID:s38eGtlA
これ凄いかも

4 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:06:39 ID:1Xs327i/
武器への応用はできるのかな?

5 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:07:26 ID:w+t8qquw
つまり どういうことなの?

6 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:10:35 ID:pPkEBEkU
いつのまにか原子が崩壊していたら困るな

7 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:16:44 ID:vkP585KH
原子一個なら簡単そうだ。
ちょっと、PC使ってシミュレーションしてみるね。

  ・・・あれ?量子シミュレータで量子コンピュータ作れない?

8 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:24:45 ID:B7g9wsxK
完璧にコヒーレント。元は1コだから。

9 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:34:21 ID:upChHIR/
後の光子力ビームか?


10 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:34:26 ID:tClpLkU9
>>7
だから、無理やり量子コンピューターに話を持っていくな。
出来る出来る詐欺をやらなくても、この研究は可能性が大きい。

11 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:41:04 ID:PNpDTEyS
太陽励起レーザーや飛翔鏡とか凄そうなのが色々発表されているけど
日本のレーザー技術って結構イケてる?

12 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:41:37 ID:x3JSehy0
これで代替エネルギー問題も完全に解決だな。

13 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 21:46:45 ID:Ex+z/UEB
あいた、先を越された。

14 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 22:07:29 ID:ZojNgATU
大学じゃいい研究できないよね。利権みたいなとこじゃないと。
学生がペラペラしゃべっちゃうもん。学生がいいアイデア出すときも
あるけど。

15 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 22:28:26 ID:4zcv7ShA
>実現するツールなどとして使われることが期待されます。
>実現するツールなどとして使われることが期待されます。
>実現するツールなどとして使われることが期待されます。
で、期待のニュースが終わって期待じゃなくコストとかの
話に切り替わるのは100年後?

>>10
>この研究は可能性が大きい。
すごく大きそうだ。
今後も凄く可能性が大きそうなニュースが何年つづく?

俺、可能性は激しくあきちゃったんだけどさ。

16 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 22:51:39 ID:OMijsg1R
超伝導ってどんな安いありふれた材料で どれくらいの低いエネルギー使って
実現できてるの? セメント金槌で叩く位?

17 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 22:54:23 ID:F0P1842L
これすげーじゃん
超小型で、純粋水爆実験できるじゃん。

18 :名無しのひみつ:2007/10/04(木) 23:15:41 ID:viJrtWoR
ノイズが発生しないって事?

19 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 00:19:43 ID:vpPlEA8m
最近JSTの人と関わることが多くなった。
ただそれだけ。

20 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 02:38:18 ID:yt7fHaRz
>>15
可能性に飽きたんなら、この板に来るのは辞めた方が良いと思うなぁ、実際
科学のニュースなんて、全部、可能性ばっかりで、実際に商品化される時は科学+じゃなく、ビジネス+に立つよ

21 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 05:02:46 ID:seHgupQh
メーザーだろ。 光領域の電磁波は、いつ扱えるの?


22 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 06:08:50 ID:R/+I5Hl1
この技術から、一家に一台小型核融合発電
が出来たりして。

23 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 06:18:16 ID:rfARU3tt
いくら高学歴でも、ラヂヲ教みたいな新興宗教に のめり込んだら終わりだな。

24 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 10:47:13 ID:EfxDmFFt
量子コンピュータほど期待してるものないかもしれないな

25 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 11:04:12 ID:lS0fRNZM
??????????

26 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 14:58:06 ID:P6I4IdPI
>>20
論理なき希望など妄想にもならないだろw
夢も曖昧すぎて言葉だけが先行しすぎている。

実に現状や数年後の開発に必要な技術とされていない。SF技術にすぎない。

27 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 18:48:48 ID:40di2t64
とりあえず必死なのが1人いる事が良く分かった

28 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 18:57:47 ID:4X5jPRfN
陽電子砲の実用化まだー

29 :名無しのひみつ:2007/10/05(金) 19:39:32 ID:vohc1evG
むりー

30 :名無しのひみつ:2007/10/06(土) 02:51:50 ID:4HVuPAn1
>>20
必死乙

31 :名無しのひみつ:2007/10/06(土) 04:10:49 ID:lM16C0gM
なんに対してコヒーレンスになるんだ????

32 :名無しのひみつ:2007/10/06(土) 04:11:30 ID:lM16C0gM
レーザーなのか????

33 :名無しのひみつ:2007/10/06(土) 09:21:07 ID:OZ+Txm/z
こういう研究成果ってのは全く関係ないとおもわれるような事に対して、思わぬ威力を発揮することがよくあるんだよね。
TVでレーザー光線をつかって推進力を得る車とか、発電とかやってたけど>1が応用きくかもしれんな。

34 :名無しのひみつ:2007/10/06(土) 09:47:56 ID:D34mhz4W
>>15
自動車なんて原型が発明されたの300年以上前だぞ?
それがなければ今の社会は無いわけで
別に役に立つのが100年後だって技術開発はいいことだと思うよ

35 :名無しのひみつ:2007/10/06(土) 11:26:16 ID:mVQQlD3G
>>26
そういう短い視点でしかものを考えられないから、君の住んでる半島国家は物まねしかできないんだよ。

36 :名無しのひみつ:2007/10/07(日) 19:12:23 ID:jnz70xVm
すぐに金になることしか頭にない奴らばかりだから、日本の基礎研究は進まない

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