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慶大、グラフェン光検出器を開発−1個で広域波長帯に対応、シリコン光回路の小型化へ(牧英之准教授)

グラフェンを用いた広波長帯での光検出器開発に関する新聞記事が日刊工業新聞に掲載されました。

慶応義塾大学物理情報工学科の牧英之准教授らは、グラフェンを使って、紫外から赤外までの広い波長帯域に使える光検出器を開発した。1個の検出器で幅広い帯域に対応できる素子はこれまでなかった。シリコン上に直接積めるため、次世代の低消費電力なシリコン光回路に搭載する検出器などに使える。

12月16日に東京・丸の内の東京国際フォーラムで開く「慶応科学技術展」(日刊工業新聞社後援)で発表する。

日刊工業新聞へのリンク

牧研HP


カーボンナノチューブをテンプレートとした世界最小クラスの超極細超伝導ナノワイヤーを実現-様々な材料系で超伝導量子デバイスをシリコンチップ上で作製可能に-(牧英之准教授)

慶應義塾大学理工学部の牧英之准教授らは、国立研究開発法人物質・材料研究機構、国立大学法人群馬大学と共同で、カーボンナノチューブをテンプレートとして、世界最小クラスの超極細超伝導ナノワイヤーを実現し、シリコンチップ上でのデバイス化によって、微小な超伝導体で現れる特異な超伝導現象の観測に成功しました。この超伝導ナノワイヤーをデバイス化したところ、低温にするほど超伝導状態が壊れる現象(超伝導-絶縁体転移)や磁束がナノワイヤーをトンネルする現象(量子位相スリップ)など、特異な超伝導現象の観測に成功しました。今回、超伝導デバイスで実用化されている窒化ニオブ超伝導体でナノワイヤーの作製に成功したことや、シリコンチップ上で電子デバイス化にも成功していることから、量子ビットや超高感度光検出器といった新たな超伝導量子デバイス応用が期待されます。

本研究成果は、2016年5月31日(現地時間)に米国物理学会誌「Applied Physics Letters」のオンライン版で公開されました。

詳細は、牧研HPへ


戦略的創造研究推進事業(さきがけ)採択(牧英之准教授)

平成27年度の戦略的創造研究推進事業(さきがけ)に牧英之准教授が採択されました。戦略的創造研究推進事業は、社会・経済の変革をもたらす科学技術イノベーションを生み出す、新たな科学知識に基づく革新的技術のシーズを創出することを目的とした基礎研究を推進するものであり、「さきがけ」では研究領域のもと研究者が個人で研究を推進します。

プレスリリース(科学技術振興機構(JST))

採択課題については「こちら

牧研究室


「慶大、CNTから通信波長帯の単一光子を取り出すことに成功-新量子情報デ バイス開発に道」(日刊工業新聞)(牧英之准教授、早瀬潤子准教授)

「慶大、CNTから通信波長帯の単一光子を取り出すことに成功-新量子情報デ バイス開発に道」

日刊工業新聞 2015年4月29日

牧研究室の「カーボンナノチューブを用いた室温・通信波長帯の単一光子光源」に関する研究成果の記事が掲載されました。


非冷却で光ファイバーによる単一光子配信を可能にする技術(日本経済新聞)(牧英之准教授)  ― カーボンナノチューブを用いることで、室温・通信波長帯の非古典光発生に初めて成功 ―

関連リンク

・ 研究内容の紹介

・ 日本経済新聞

パソコンで「究極の暗号」、慶大が要素技術開発

・ Applied Physics Letters

○ ポイント

・ 原理上絶対的安全性を持つ量子暗号通信など新たな量子情報通信技術を広く実用化するためには、室温かつ光ファイバーの通信波長帯で動作する単一光子光源が不可欠

・ 現在単一光子源として用いられている化合物半導体量子ドットやダイヤモンド中欠陥(NV中心)では、室温かつ通信波長帯の単一光子源実現は困難であり、新材料による単一光子源開発が望まれている

・ カーボンナノチューブを用いることで、単一光子発生で見られるアンチバンチング挙動を室温・通信波長帯で観測することに世界で初めて成功した

・ 非冷却での光ファイバー単一光子の配信が可能となり、量子情報通信技術の普及を推進すると期待される

○ 要旨

慶應義塾大学理工学部物理情報工学科の牧英之准教授らは、直径約1nmの微細な一次元物質である単層カーボンナノチューブを用いて、室温かつ通信波長帯でのアンチバンチング観測に世界で初めて成功しました。 アンチバンチングは、量子情報通信で用いられる単一光子発生で観測される量子的な挙動であり、化合物半導体量子ドットやダイヤモンド中欠陥(NV中心)などで観測されていますが、量子情報通信での実用化で必要とされる室温かつ通信波長帯で観測された例はありません。今回、新たな材料系としてカーボンナノチューブを利用することで、室温かつ通信波長帯でのアンチバンチング挙動が得られることを初めて明らかにしました。これにより、カーボンナノチューブを用いることで光ファイバーでの単一光子配信が非冷却で可能となり、単一光子を用いた量子情報通信技術の普及を推進することが期待されます。本研究成果は、米国物理学協会の速報誌 Applied Physics Lettersオンライン版で公開されました。