研究の解説・科学誌記事・博士論文

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研究者でない一般の方々に向けた研究の解説

光と電子の逆時空間での接触・反発の観測に成功

光と電子の逆時空間での接触・反発の観測に成功 ― 量子コンピュータのノイズ問題解消への新展開 ― PDF版

  • 私たちが普段目にするのとは逆の時空間における光と電子の接触と反発を観測
  • 微小な炭素の筒(カーボンナノチューブ)を綺麗に敷き詰め、光を鏡で閉じ込めることで観測可能に
  • 今回の観測を発展させることで、ノイズの影響を受けない光の粒を制御する技術を開発することができ、量子コンピュータなどの実用化のために不可避なノイズ問題に対する、新たな解消法の確立につながる

科学技術振興機構(JST)共同発表

"Continuous transition between weak and ultra-strong coupling through exceptional points in carbon nanotube micro-cavity exciton polaritons",
Weilu Gao, Xinwei Li, Motoaki Bamba, and Junichiro Kono,
Nature Photonics, published online (2018).

`Exceptional' research points way toward quantum discoveries

`Exceptional' research points way toward quantum discoveries

News Release by Rice University

"Continuous transition between weak and ultra-strong coupling through exceptional points in carbon nanotube micro-cavity exciton polaritons",
Weilu Gao, Xinwei Li, Motoaki Bamba, and Junichiro Kono,
Nature Photonics, published online (2018).

磁場中で逆回転する電子と電磁波の一体化を実証

磁場中で逆回転する電子と電磁波の一体化を実証 ― 量子コンピュータのノイズ問題解消への新展開 ―PDF版

  • 互いに逆に回転する電子と電磁波が一体となって回転することを実証
  • これまで一体化の影響は小さく無視できるものだったが、電子と電磁波を非常に高く協同させることで可能に
  • 逆回転する電子と電磁波の一体化によってノイズの影響を受けない光の粒を作り出すことができ、量子コンピュータなどの実用化のために不可避なノイズ問題に対する、全く新しい解消法の確立につながる

科学技術振興機構(JST)共同発表

"Vacuum Bloch-Siegert shift in Landau polaritons with ultra-high cooperativity",
Xinwei Li, Motoaki Bamba, Qi Zhang, Saeed Fallahi, Geoff C. Gardner, Weilu Gao, Minhan Lou, Katsumasa Yoshioka, Michael J. Manfra, and Junichiro Kono,
Nature Photonics, published online (2018).

Quantum shift shows itself in coupled light and matter

News Release by Rice University

"Vacuum Bloch-Siegert shift in Landau polaritons with ultra-high cooperativity",
Xinwei Li, Motoaki Bamba, Qi Zhang, Saeed Fallahi, Geoff C. Gardner, Weilu Gao, Minhan Lou, Katsumasa Yoshioka, Michael J. Manfra, and Junichiro Kono,
Nature Photonics, published online (2018).

超放射相転移を示す物理系の探索

超放射相転移を示す物理系の探索

光が物質によって屈折や反射するのと同じ原理に基づいて,ある温度を下回ると.光を構成する電場や磁場がどこからともなく現れたりする.この現象は超放射相転移と呼ばれ,40年以上前に提唱されたが,いまだ観測されたことのない幻の現象である.本研究では,超伝導物質で構成された回路であれば,超放射相転移の類似物を人工的に起こせることを理論的に発見した.本研究を推進していくことで,将来的に,熱から光への画期的なエネルギー変換技術などの開発を目指している.

超放射相転移についての解説.光科学技術研究振興財団からの研究表彰の記念講演に先立ち,研究者でない一般の方々にも分かるようにと依頼され執筆した講演抄録.

科学誌記事

光と物質の超強結合:光子を量子とみなせるか?

光と物質の超強結合:光子を量子とみなせるか?

光の粒子である「光子」のダイナミクスから,本来の「電場と磁場」の量子論に立ち戻る.量子光学や量子情報技術が,その必要に迫られつつある.他の研究分野を巻き込みながら,未知なる科学技術が探索され始めている.

馬場基彰, パリティ, Vo. 32, No. 11, pp. 35-40 (2017年11月号, 丸善出版)

光と物質の超強結合は電磁場と電荷を相転移させるか?

光と物質の超強結合は電磁場と電荷を相転移させるか?

光と物質の超強結合によって,熱平衡下で静電磁場が自発的に生じることが1970年頃に指摘された.いまだ観測の報告がないこの超放射相転移と呼ばれる相転移は,当初想定された原子系では期待できないものの,最近になって,超伝導回路中の永久電流を静電磁場に見立てれば,類似の相転移を起こせることが理論的に見出された.

馬場基彰, 固体物理, Vo. 52, No. 9, pp. 459-476 (2017年9月号, アグネ技術センター)

博士論文

Quantum Electrodynamics of Excitons with Radiative Relaxation (輻射緩和を伴う励起子の量子電磁力学)
馬場基彰, 2009年3月, 大阪大学
正誤表