量子光学応用のための光導波路型マッハツェンダ干渉計の開発：電界制御型位相変調器の設計

摘要

本研究室では、モノリシックな光導波路型量子計算システムの開発を進めている。これまで自由空間光学系による実装を想定して提案されている、光を用いた連続変数量子計算に要するユニバーサルなゲートセットを同一積層構造をもつ光導波路ベースのデバイスとしてモノリシックに実装することによって、光軸合わせの困難さや結合損失がなく、複雑なフィードバック機構が不要で高安定・小型なシステムを実現できる。また近年、ループ型光回路と位相変調器を組み合わせることにより、スケーラブルかつプログラマブルな量子計算を実現する画期的なアーキテクチャが提案された。これにはGHzオーダーの高速変調を要するが、光導波路型システムにおいても、電界制御型の位相変調器およびマッハツェンダ干渉計（MZI）により実装できる。