顔写真

マツダ ノブユキ
松田 信幸
Nobuyuki Matsuda
所属
大学院工学研究科 通信工学専攻 波動工学講座(微小光学分野)
職名
准教授
学位
  • 博士(工学)(東北大学)

  • 修士(工学)(東北大学)

経歴 9

  • 2018年9月 ~ 継続中
    東北大学 工学研究科 通信工学専攻 准教授

  • 2017年4月 ~ 2018年8月
    日本電信電話株式会社 NTT物性科学基礎研究所 特別研究員

  • 2021年4月 ~ 継続中
    東北大学 東北大学高等研究機構 新領域創成部 准教授

  • 2012年4月 ~ 2018年8月
    日本電信電話株式会社 NTTナノフォトニクスセンタ

  • 2010年4月 ~ 2018年8月
    日本電信電話株式会社 NTT物性科学基礎研究所

  • 2014年10月 ~ 2014年12月
    ブリストル大学 Centre for Quantum Photonics 客員研究員

  • 2011年1月 ~ 2011年3月
    日本電信電話株式会社 NTTフォトニクス研究所

  • 2009年4月 ~ 2010年3月
    東北大学 電気通信研究所 枝松・小坂研究室 博士研究員(日本学術振興会 特別研究員)

  • 2009年11月 ~ 2010年2月
    ブリストル大学 Centre for Quantum Photonics 客員研究員

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学歴 5

  • 東北大学大学院 工学研究科 電子工学専攻

    2006年10月 ~ 2009年3月

  • 東北大学大学院 工学研究科 電気・通信工学専攻

    2005年4月 ~ 2006年9月

  • 東北大学 工学部 電子工学科

    2004年4月 ~ 2005年3月

  • 東北大学 工学部 電気工学科

    2003年4月 ~ 2004年3月

  • 宮城工業高等専門学校 電気工学科

    1998年4月 ~ 2003年3月

委員歴 18

  • 電子情報通信学会 会誌編集委員(東北支部代表委員)

    2023年4月 ~ 継続中

  • 応用物理学会量子情報工学研究会 委員

    2022年10月 ~ 継続中

  • 応用物理学会 領域3.9 プログラム委員

    2022年4月 ~ 継続中

  • たのしい科学企画委員会 たのしいサイエンス・サマースクール 幹事

    2020年4月 ~ 継続中

  • 電子情報通信学会OPE研究会 専門委員

    2019年3月 ~ 継続中

  • 応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会 常任幹事

    2019年3月 ~ 継続中

  • 伝送工学研究会 幹事

    2022年4月 ~ 2023年3月

  • OECC/PSC 2021 Technical Program Committee

    2021年7月 ~ 2022年7月

  • 電子情報通信学会2020年ソサエティ大会 企画セッションオーガナイザ

    2020年4月 ~ 2020年9月

  • CLEO Science & Innovation 7 Subcommittee member

    2017年6月 ~ 2020年5月

  • 電子情報通信学会2020年総合大会 企画セッションオーガナイザ

    2019年10月 ~ 2020年3月

  • 一般社団法人レーザー学会 レーザー学会学術講演会第40回年次大会 現地実行委員(総務係主査)

    2019年5月 ~ 2020年1月

  • たのしい科学企画委員会 たのしいサイエンス・サマースクール 実行委員

    2019年4月 ~ 2019年9月

  • 電子情報通信学会2019年ソサエティ大会 企画セッションオーガナイザ

    2019年4月 ~ 2019年9月

  • 日本光学会 「光学」編集委員

    2016年4月 ~ 2019年3月

  • 応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会 企画幹事

    2018年6月 ~ 2018年12月

  • 関東光科学若手研究会 組織委員

    2011年4月 ~ 2014年3月

  • 第16回量子情報関東Student chapter 世話人

    2012年5月 ~ 2012年10月

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所属学協会 5

  • 電子情報通信学会

    2021年 ~ 継続中

  • 米国光学会 (OSA)

    2019年 ~ 継続中

  • 応用物理学会

    2009年 ~ 継続中

  • 日本物理学会

    2005年 ~ 2023年

  • レーザー学会

    2019年 ~ 2021年

研究キーワード 5

  • シリコンフォトニクス

  • 光集積回路

  • フォトニック結晶

  • 非線形光学

  • 量子光学

研究分野 1

  • ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学 /

受賞 14

  1. 第26回丸文研究奨励賞

    2023年3月 一般財団法人丸文財団 光導波路素子を用いた量子情報デバイスの集積化と高機能化

  2. 東北大学ディスティングイッシュトリサーチャー

    2022年5月 東北大学

  3. 令和4年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2022年4月 文部科学省 光導波路素子を用いた量子情報デバイスの研究

  4. 第20回船井学術賞

    2021年5月 公益財団法人船井情報科学振興財団 光導波路回路を用いた小型・高機能量子情報デバイスの開発

  5. 平成20年度東北大学大学院工学研究科長賞

    2009年3月 東北大学大学院工学研究科 導波路媒質における 単一光子強度下での光カー効果の観測

  6. 第15回青葉工学振興会賞

    2021年12月 一般財団法人青葉工学振興会 量子情報通信のための革新的単一光子制御デバイスの開発

  7. 第20回インテリジェント・コスモス奨励賞

    2021年4月 公益財団法人インテリジェント・コスモス学術振興財団 単一光子を用いた量子情報デバイスの開発

  8. 第35回電気通信普及財団賞(テレコムシステム技術賞)奨励賞

    2020年3月 公益財団法人電気通信普及財団 Deterministic reshaping of single-photon spectra using cross-phase modulation, Science Advances

  9. 2019年度研究奨励賞

    2019年11月 一般財団法人石田實記念財団 光を用いた量子情報通信技術の高度化に関する研究

  10. 第8回RIEC Award

    2018年11月 一般財団法人電気通信工学振興会

  11. 業績賞(組織内表彰)

    2018年3月 日本電信電話(株) NTT物性科学基礎研究所

  12. 第61回(2014年春季)応用物理学会 Poster Award

    2014年5月 応用物理学会 分散制御シリコン導波路を用いたオンチップスーパーコンティニウム光

  13. 論文賞(組織内表彰)

    2013年3月 日本電信電話(株) NTT物性科学基礎研究所

  14. 第32回(2012年春季)応用物理学会講演奨励賞

    2012年5月 応用物理学会 オンチップ偏波もつれ光子対源

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論文 57

  1. The potential and global outlook of integrated photonics for quantum technologies 国際誌 国際共著 査読有り

    Emanuele Pelucchi, Giorgos Fagas, Igor Aharonovich, Dirk Englund, Eden Figueroa, Qihuang Gong, Hübel Hannes, Jin Liu, Chao-Yang Lu, Nobuyuki Matsuda, Jian-Wei Pan, Florian Schreck, Fabio Sciarrino, Christine Silberhorn, Jianwei Wang, Klaus D. Jöns

    Nature Reviews Physics 4 (3) 194-208 2021年12月23日

    DOI: 10.1038/s42254-021-00398-z  

  2. Simulating the vibrational quantum dynamics of molecules using photonics 査読有り

    Chris Sparrow, Enrique Martín-López, Nicola Maraviglia, Alex Neville, Christopher Harrold, Jacques Carolan, Yogesh N. Joglekar, Toshikazu Hashimoto, Nobuyuki Matsuda, Jeremy L. O’Brien, David P. Tew, Anthony Laing

    Nature 557 (7707) 660-667 2018年5月

    出版者・発行元:Springer Nature

    DOI: 10.1038/s41586-018-0152-9  

    ISSN:0028-0836

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    Advances in control techniques for vibrational quantum states in molecules present new challenges for modelling such systems, which could be amenable to quantum simulation methods. Here, by exploiting a natural mapping between vibrations in molecules and photons in waveguides, we demonstrate a reprogrammable photonic chip as a versatile simulation platform for a range of quantum dynamic behaviour in different molecules. We begin by simulating the time evolution of vibrational excitations in the harmonic approximation for several four-atom molecules, including H2CS, SO3, HNCO, HFHF, N4 and P4. We then simulate coherent and dephased energy transport in the simplest model of the peptide bond in proteins - N-methylacetamide - and simulate thermal relaxation and the effect of anharmonicities in H2O. Finally, we use multi-photon statistics with a feedback control algorithm to iteratively identify quantum states that increase a particular dissociation pathway of NH3. These methods point to powerful new simulation tools for molecular quantum dynamics and the field of femtochemistry.

  3. Deterministic reshaping of single-photon spectra using cross-phase modulation 査読有り

    N. Matsuda

    Science Advances 2 (3) e1501223-e1501223 2016年3月

    出版者・発行元:American Association for the Advancement of Science ({AAAS})

    DOI: 10.1126/sciadv.1501223  

    ISSN:2375-2548

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    The frequency conversion of light has proved to be a crucial technology for communication, spectroscopy, imaging, and signal processing. In the quantum regime, it also offers great potential for realizing quantum networks incorporating disparate physical systems and quantum-enhanced information processing over a large computational space. The frequency conversion of quantum light, such as single photons, has been extensively investigated for the last two decades using all-optical frequency mixing, with the ultimate goal of realizing lossless and noiseless conversion. I demonstrate another route to this target using frequency conversion induced by cross-phase modulation in a dispersion-managed photonic crystal fiber. Owing to the deterministic and all-optical nature of the process, the lossless and low-noise spectral reshaping of a single-photon wave packet in the telecommunication band has been readily achieved with a modulation bandwidth as large as 0.4 THz. I further demonstrate that the scheme is applicable to manipulations of a nonclassical frequency correlation, wave packet interference, and entanglement between two photons. This approach presents a new coherent frequency interface for photons for quantum information processing.

  4. Generation and manipulation of entangled photons on silicon chips 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Takesue, Hiroki

    Nanophotonics 5 (3) 440-455 2016年1月

    出版者・発行元:WALTER DE GRUYTER GMBH

    DOI: 10.1515/nanoph-2015-0148  

    ISSN:2192-8606

    eISSN:2192-8614

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    Integrated quantum photonics is now seen as one of the promising approaches to realize scalable quantum information systems. With optical waveguides based on silicon photonics technologies, we can realize quantum optical circuits with a higher degree of integration than with silica waveguides. In addition, thanks to the large nonlinearity observed in silicon nanophotonic waveguides, we can implement active components such as entangled photon sources on a chip. In this paper, we report recent progress in integrated quantum photonic circuits based on silicon photonics. We review our work on correlated and entangled photon-pair sources on silicon chips, using nanoscale silicon waveguides and silicon photonic crystal waveguides. We also describe an on-chip quantum buffer realized using the slow-light effect in a silicon photonic crystal waveguide. As an approach to combine the merits of different waveguide platforms, a hybrid quantum circuit that integrates a silicon-based photon-pair source and a silica-based arrayed waveguide grating is also presented.

  5. Universal linear optics 査読有り

    Carolan, J., Harrold, C., Sparrow, C., Martin-Lopez, E., Russell, N. J., Silverstone, J. W., Shadbolt, P. J., Matsuda, N., Oguma, M., Itoh, M., Marshall, G. D., Thompson, M. G., Matthews, J. C. F., Hashimoto, T., O'Brien, J. L., Laing, A., Mart{\'{i } }n-L{\'{o } }pez, E, Russell, N. J., Silverstone, J. W., Shadbolt, P. J., Matsuda, N., Oguma, M., Itoh, M., Marshall, G. D., Thompson, M. G., Matthews, J. C. F., Hashimoto, T., O'Brien, J. L., Laing, A.

    Science 349 (6249) 711-716 2015年7月

    出版者・発行元:AMER ASSOC ADVANCEMENT SCIENCE

    DOI: 10.1126/science.aab3642  

    ISSN:0036-8075

    eISSN:1095-9203

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    Linear optics underpins fundamental tests of quantum mechanics and quantum technologies. We demonstrate a single reprogrammable optical circuit that is sufficient to implement all possible linear optical protocols up to the size of that circuit. Our six-mode universal system consists of a cascade of 15 Mach-Zehnder interferometers with 30 thermo-optic phase shifters integrated into a single photonic chip that is electrically and optically interfaced for arbitrary setting of all phase shifters, input of up to six photons, and their measurement with a 12-single-photon detector system. We programmed this system to implement heralded quantum logic and entangling gates, boson sampling with verification tests, and six-dimensional complex Hadamards. We implemented 100 Haar random unitaries with an average fidelity of 0.999 +/- 0.001. Our system can be rapidly reprogrammed to implement these and any other linear optical protocol, pointing the way to applications across fundamental science and quantum technologies.

  6. A monolithically integrated polarization entangled photon pair source on a silicon chip 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, {Le Jeannic}, Hanna, Fukuda, Hiroshi, Tsuchizawa, Tai, Munro, William John, Shimizu, Kaoru, Yamada, Koji, Tokura, Yasuhiro, Takesue, Hiroki

    Scientific Reports 2 (1) 817-817 2012年

    出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP

    DOI: 10.1038/srep00817  

    ISSN:2045-2322

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    Integrated photonic circuits are one of the most promising platforms for large-scale photonic quantum information systems due to their small physical size and stable interferometers with near-perfect lateral-mode overlaps. Since many quantum information protocols are based on qubits defined by the polarization of photons, we must develop integrated building blocks to generate, manipulate, and measure the polarization-encoded quantum state on a chip. The generation unit is particularly important. Here we show the first integrated polarization-entangled photon pair source on a chip. We have implemented the source as a simple and stable silicon-on-insulator photonic circuit that generates an entangled state with 91 +/- 2% fidelity. The source is equipped with versatile interfaces for silica-on-silicon or other types of waveguide platforms that accommodate the polarization manipulation and projection devices as well as pump light sources. Therefore, we are ready for the full-scale implementation of photonic quantum information systems on a chip.

  7. Quantum Walks of Correlated Photons 査読有り

    Peruzzo, A., Lobino, M., Matthews, J. C. F., Matsuda, N., Politi, A., Poulios, K., Zhou, X.-Q., Lahini, Y., Ismail, N., W{\"{o } }rhoff, K, Bromberg, Y., Silberberg, Y., Thompson, M. G., OBrien, J. L., Worhoff, K., Bromberg, Y., Silberberg, Y., Thompson, M. G., OBrien, J. L.

    Science 329 (5998) 1500-1503 2010年

    出版者・発行元:AMER ASSOC ADVANCEMENT SCIENCE

    DOI: 10.1126/science.1193515  

    ISSN:0036-8075

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    Quantum walks of correlated particles offer the possibility of studying large-scale quantum interference; simulating biological, chemical, and physical systems; and providing a route to universal quantum computation. We have demonstrated quantum walks of two identical photons in an array of 21 continuously evanescently coupled waveguides in a SiOxNy chip. We observed quantum correlations, violating a classical limit by 76 standard deviations, and found that the correlations depended critically on the input state of the quantum walk. These results present a powerful approach to achieving quantum walks with correlated particles to encode information in an exponentially larger state space.

  8. Observation of optical-fibre Kerr nonlinearity at the single-photon level 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Shimizu, Ryosuke, Mitsumori, Yasuyoshi, Kosaka, Hideo, Edamatsu, Keiichi

    Nature Photonics 3 (2) 95-98 2009年2月

    出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP

    DOI: 10.1038/nphoton.2008.292  

    ISSN:1749-4885

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    Optical fibres have proved to be an important medium for manipulating and generating light in applications including soliton transmission(1), light amplification(2), all-optical switching(3) and supercontinuum generation(4). In the quantum regime, fibres may prove useful for ultralow-power all-optical signal processing(5) and quantum information processing(6). Here, we demonstrate the first experimental observation of optical nonlinearity at the single-photon level in an optical fibre. Taking advantage of the large nonlinearity and managed dispersion of photonic crystal. bres(7,8), we report very small (1 x 10(-7) to similar to 1 x 10(-8) rad) conditional phase shifts induced by weak coherent pulses that contain one or less than one photon per pulse on average. We discuss the feasibility of quantum information processing using optical fibres, taking into account the observed Kerr nonlinearity, accompanied by ultrafast response time and low induced loss.

  9. On-chip sources of entangled photons for quantum information processing 国際誌 招待有り 査読有り

    Nobuyuki Matsuda

    Photonics Review 2022 220205-1-220205-5 2022年12月

    DOI: 10.11470/photo.220205  

  10. Photonic quantum simulations of coupled PT-symmetric Hamiltonians 国際誌 国際共著 査読有り

    Nicola Maraviglia, Patrick Yard, Ross Wakefield, Jacques Carolan, Chris Sparrow, Levon Chakhmakhchyan, Chris Harrold, Toshikazu Hashimoto, Nobuyuki Matsuda, Andrew K. Harter, Yogesh N. Joglekar, Anthony Laing

    Physical Review Research 4 (1) 013051 2022年1月26日

    DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.013051  

  11. Optical waveguide crossing based on SOI slab waveguides 査読有り

    Jialiang Guo, Jiyao Yu, Nobuyuki Matsuda, Hirohito Yamada

    Applied Physics Express 2020年5月1日

    DOI: 10.35848/1882-0786/ab887a  

  12. Quantum Process Tomography of a Controlled-Phase Gate for Time-Bin Qubits 査読有り

    Hsin-Pin Lo, Takuya Ikuta, Nobuyuki Matsuda, Toshimori Honjo, William J. Munro, Hiroki Takesue

    Physical Review Applied 13 (3) 2020年3月4日

    DOI: 10.1103/PhysRevApplied.13.034013  

    eISSN:2331-7019

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    © 2020 American Physical Society. Time-bin qubits, where information is encoded in a single photon at different times, have been widely used in optical-fiber- A nd waveguide-based quantum communications. With the recent developments in distributed quantum computation, it is logical to ask whether time-bin encoded qubits may be useful in that context. We have recently realized a time-bin qubit controlled-phase (C-phase) gate using a 2×2 optical switch based on a lithium-niobate waveguide, with which we demonstrated the generation of an entangled state. However, the experiment was performed with only a pair of input states and thus the functionality of the C-phase gate was not fully verified. In this research, we use quantum process tomography to establish a process fidelity of 97.1%. Furthermore, we demonstrate the controlled-not gate operation with a process fidelity greater than 94%. This study confirms that typical two-qubit logic gates used in quantum computational circuits can be implemented with time-bin qubits and thus it is a significant step forward for the realization of distributed quantum computation based on time-bin qubits.

  13. 量子情報実験のための光導波路デバイス 国際共著 招待有り 査読有り

    松田信幸, 武居弘樹, 清水薫, マンロ ウィリアム ジョン, 西英隆, 福田浩, 土澤泰, 高磊, 山田浩治, 石澤淳, 柏崎貴大, 倉持栄一, 谷山秀昭, 納富雅也, 小熊学, 井藤幹隆, 橋本俊和

    電子情報通信学会論文誌C J103-C (2) 78-85 2020年2月

    ISSN:1881-0217

  14. Experimental time-reversed adaptive Bell measurement towards all-photonic quantum repeaters 査読有り

    Yasushi Hasegawa, Rikizo Ikuta, Nobuyuki Matsuda, Kiyoshi Tamaki, Hoi-Kwong Lo, Takashi Yamamoto, Koji Azuma, Nobuyuki Imoto

    Nature Communications 10 (1) 2019年12月

    出版者・発行元:Springer Science and Business Media {LLC}

    DOI: 10.1038/s41467-018-08099-5  

  15. Electro-optic modulators for photonic quantum information processing 国際誌 査読有り

    Hsin-Pin Lo, Takuya Ikuta, Nobuyuki Matsuda, Toshimori Honjo, Hiroki Takesue

    SPIE Proceedings Volume 11195, Quantum and Nonlinear Optics V 11195 111950P 2019年11月19日

    出版者・発行元:SPIE

    DOI: 10.1117/12.2538667  

  16. Evaluation of graphene optical nonlinearity with photon-pair generation in graphene-on-silicon waveguides 査読有り

    Yuya Yonezu, Rai Kou, Hidetaka Nishi, Tai Tsuchizawa, Koji Yamada, Takao Aoki, Atsushi Ishizawa, Nobuyuki Matsuda

    Optics Express 27 (21) 30262-30271 2019年10月14日

    出版者・発行元:The Optical Society

    DOI: 10.1364/OE.27.030262  

    eISSN:1094-4087

  17. Entanglement generation using a controlled-phase gate for time-bin qubits 査読有り

    Hsin-Pin Lo, Takuya Ikuta, Nobuyuki Matsuda, Toshimori Honjo, Hiroki Takesue

    Applied Physics Express 11 (9) 092801-092801 2018年8月

    出版者・発行元:Japan Society of Applied Physics

    DOI: 10.7567/apex.11.092801  

    ISSN:1882-0778

  18. Wideband slow short-pulse propagation in one-thousand slantingly coupled L3 photonic crystal nanocavities 査読有り

    Eiichi Kuramochi, Nobuyuki Matsuda, Kengo Nozaki, Anthony H. K. Park, Hiroki Takesue, Masaya Notomi

    Optics Express 26 (8) 9552-9564 2018年4月16日

    出版者・発行元:OSA - The Optical Society

    DOI: 10.1364/OE.26.009552  

    ISSN:1094-4087

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    Coupled cavities have been used previously to realize on-chip low-dispersion slow-light waveguides, but the bandwidth was usually narrower than 10 nm and the total length was much shorter than 1 mm. Here we report long (0.05-2.5 mm) slow-light coupled cavity waveguides formed by using 50, 200, and 1,000 L3 photonic crystal nanocavities with an optical volume smaller than (λ/n)3, slanted from Γ-K orientation. We demonstrate experimentally the formation of a single-mode wideband coupled cavity mode with a bandwidth of up to 32nm (4THz) in telecom C-band, generated from the ultra-narrow-band (~300 MHz) fundamental mode of each L3 nanocavity, by controlling the cavity array orientation. Thanks to the ultrahigh-Q nanocavity design, coupled cavity waveguides longer than 1 mm exhibited low loss and allowed time-of-flight dispersion measurement over a bandwidth up to 22 nm by propagating a short pulse over 1,000 coupled L3 nanocavities. The highly-dense slanted array of L3 nanocavity demonstrated unprecedentedly high cavity coupling among the nanocavities. The scheme we describe provides controllable planar dispersion-managed waveguides as an alternative to W1-based waveguides on a photonic crystal chip.

  19. Generation of entangled photons using an arrayed waveguide grating 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Nishi, Hidetaka, Karkus, Peter, Tsuchizawa, Tai, Yamada, Koji, Munro, William John, Shimizu, Kaoru, Takesue, Hiroki

    Journal of Optics 19 (12) 124005-124005 2017年12月

    出版者・発行元:IOP Publishing

    DOI: 10.1088/2040-8986/aa912a  

    ISSN:2040-8978

    eISSN:2040-8986

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    We propose an on-chip source of entangled photon pairs that uses an arrayed-waveguide grating (AWG) with multiple nonlinear input waveguides as correlated photon pair sources. The AWG wavelength-demultiplexes photon pairs created in input waveguides and simultaneously produces a high-dimensional entangled state encoded in the optical path. We implemented the device with a monolithic silicon-silica waveguide integration platform and demonstrated the entanglement of two dimensions in a proof-of-principle experiment.

  20. Octave-spanning supercontinuum generation at telecommunications wavelengths in a precisely dispersion- and length-controlled silicon-wire waveguide with a double taper structure 査読有り

    Ishizawa, Atsushi, Goto, Takahiro, Kou, Rai, Tsuchizawa, Tai, Matsuda, Nobuyuki, Hitachi, Kenichi, Nishikawa, Tadashi, Yamada, Koji, Sogawa, Tetsuomi, Gotoh, Hideki

    Applied Physics Letters 111 (2) 021105-021105 2017年7月

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.4992112  

    ISSN:0003-6951

    eISSN:1077-3118

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    We demonstrate on-chip octave-spanning supercontinuum (SC) generation with a Si-wire waveguide (SWG). We precisely controlled the SWG width so that the group velocity becomes flat over a wide wavelength range. By adjusting the SWG length, we could reduce the optical losses due to two-photon absorption and pulse propagation. In addition, for efficient coupling between the laser pulse and waveguide, we fabricated a two-step inverse taper at both ends of the SWG. Using a 600-nm-wide SWG, we were able to generate a broadband SC spectrum at wavelengths from 1060 to 2200 nm at a -40 dB level with only 50-pJ laser energy from an Er-doped fiber laser oscillator. We found that we can generate an on-chip broadband SC spectrum with an SWG with a length even as small as 1.7 mm. Published by AIP Publishing.

  21. Optical nonlinearity enhancement with graphene-decorated silicon waveguides 査読有り

    Ishizawa, Atsushi, Kou, Rai, Goto, Takahiro, Tsuchizawa, Tai, Matsuda, Nobuyuki, Hitachi, Kenichi, Nishikawa, Tadashi, Yamada, Koji, Sogawa, Tetsuomi, Gotoh, Hideki

    Scientific Reports 7 (November 2016) 45520-45520 2017年

    出版者・発行元:Nature Publishing Group

    DOI: 10.1038/srep45520  

    ISSN:2045-2322

    詳細を見る 詳細を閉じる

    Broadband on-chip optical frequency combs (OFCs) are important for expanding the functionality of photonic integrated circuits. Here, we demonstrate a huge local optical nonlinearity enhancement using graphene. A waveguide is decorated with graphene by precisely manipulating graphene's area and position. Our approach simultaneously achieves both an extremely efficient supercontinuum and ultra-short pulse generation. With our graphene-decorated silicon waveguide (G-SWG), we have achieved enhanced spectral broadening of femtosecond pump pulses, along with an eightfold increase in the output optical intensity at a wavelength approximately 200 nm shorter than that of the pump pulses. We also found that this huge nonlinearity works as a compressor that effectively compresses pulse width from 80 to 15.7 fs. Our results clearly show the potential for our G-SWG to greatly boost the speed and capacity of future communications with lower power consumption, and our method will further decrease the required pump laser power because it can be applied to decorate various kinds of waveguides with various two-dimensional materials.

  22. Resonant Photon Pair Generation in Coupled Silicon Photonic Crystal Nanocavities 査読有り

    2017 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS EUROPE & EUROPEAN QUANTUM ELECTRONICS CONFERENCE (CLEO/EUROPE-EQEC) 2017年

    DOI: 10.1109/CLEOE-EQEC.2017.8087142  

  23. 21pBJ-2 量子情報実験のためのユニバーサル線形光学回路の実現

    松田 信幸, 小熊 学, 井藤 幹隆, 橋本 俊和, Carolan Jacques, Harrold Christopher, Sparrow Chris, Martin-Loopez Enrique, Russell Nicholas J., Silverstone Joshua W., Shadbolt Peter J., Marshall Graham D., Thompson Mark G., Matthews Jonathan C. F., O'Brien Jeremy L., Laing Anthony

    日本物理学会講演概要集 71 744-744 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_744  

    ISSN:2189-079X

  24. 19pBJ-6 光導波路上における連続量量子エンタングルメントスワッピングの研究I

    芹川 昂寛, 広谷 渉, 政田 元太, 吉川 純一, 橋本 俊和, 松田 信幸, 高橋 浩, 井藤 幹隆, 小熊 学, 古澤 明

    日本物理学会講演概要集 71 648-648 2016年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_648  

    ISSN:2189-079X

  25. 17pAC-7 相互位相変調を用いた二光子量子もつれ状態の操作

    松田 信幸

    日本物理学会講演概要集 70 527-527 2015年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_527  

    ISSN:2189-079X

  26. 17pAC-2 自然パラメトリック下方変換を用いない超狭線幅伝令付き単一光子光源の構成方法の提案

    清水 薫, 松田 信幸, 東 浩司

    日本物理学会講演概要集 70 522-522 2015年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_522  

    ISSN:2189-079X

  27. 23pAN-10 導波路集積化された線形光学系を用いたコヒーレント状態の連続量量子テレポーテーション

    芹川 昂寛, 村本 和也, 政田 元太, 吉川 純一, 橋本 俊和, 松田 信幸, 高橋 浩, 井藤 幹隆, 小熊 学, 古澤 明

    日本物理学会講演概要集 70 720-720 2015年

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    DOI: 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_720  

    ISSN:2189-079X

  28. Octave spanning frequency comb generation in a dispersion-controlled short silicon-wire waveguide with a fiber laser oscillator 査読有り

    Goto T, Ishizawa A, Kou R, Tsuchizawa T, Matsuda N, Hitachi K, Nishikawa T, Yamada K, Sogawa T, Gotoh H

    Conference on Lasers and Electro-Optics Europe - Technical Digest 2015-August 2267 2015年

    DOI: 10.1364/CLEO_SI.2015.SW4G.1.  

  29. Controlling frequency distinguishability of photons using cross phase modulation 査読有り

    Nobuyuki Matsuda

    2015 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2015年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

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    The frequency distinguishability of photon pairs was controlled using spectral reshaping via cross phase modulation. A non-classical dip in a Hong-Ou-Mandel quantum interference experiment was observed for the photons with diminished spectral distinguishability.

  30. Over-1mm-long Wideband on-Chip Slowlight Waveguides Realized by 1,000 Coupled L3 Nanocavities 査読有り

    Eiichi Kuramochi, Nobuyuki Matsuda, Kengo Nozaki, Hiroki Takesue, Masaya Notomi

    2015 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2015年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

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    Enhanced coupling in slanted L3 nanocavity array expanded bandwidth to 4 THz at telecom wavelength. High-Q tuned L3 nanocavity realized 1,000 coupled cavities with acceptable propagation loss and delay-bandwidth product over 100.

  31. Photonic quantum information devices using coupled-resonator optical waveguides 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Hiroki Takesue, William John Munro, Eiichi Kuramochi, Masaya Notomi

    NTT Technical Review 12 (9) 2014年9月1日

    ISSN:1348-3447

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    Copyright 2014 NTT Technical Review All Rights Reserved. Integrating a quantum circuit on a small photonic chip offers the promise of large-scale quantum information processing using photons. In this article, we review our research and development of integrated quantum information devices using silicon photonic crystal technology.

  32. On-chip generation and demultiplexing of quantum correlated photons using a silicon-silica monolithic photonic integration platform 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Peter Karkus, Hidetaka Nishi, Tai Tsuchizawa, William J. Munro, Hiroki Takesue, Koji Yamada

    OPTICS EXPRESS 22 (19) 22831-22840 2014年9月

    出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER

    DOI: 10.1364/OE.22.022831  

    ISSN:1094-4087

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    We demonstrate the generation and demultiplexing of quantum correlated photons on a monolithic photonic chip composed of silicon and silica-based waveguides. Photon pairs generated in a nonlinear silicon waveguide are successfully separated into two optical channels of an arrayed-waveguide grating fabricated on a silica-based waveguide platform. (C) 2014 Optical Society of America

  33. On-chip generation and demultiplexing of quantum correlated photons using silicon-silica monolithic waveguide platform 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Karkus, Peter, Nishi, Hidetaka, Tsuchizawa, Tai, Munro, William J., Takesue, Hiroki, Yamada, Koji

    Optics Express 22 (19) 12388-12393 2014年9月

    出版者・発行元:IEEE

    DOI: 10.1109/ECOC.2014.6963832  

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    We demonstrate the generation and demultiplexing of quantum correlated photons on a chip. Photon pairs generated in a nonlinear silicon waveguide are successfully separated into two optical channels of an arrayed-waveguide grating made on a low-nonlinear silica platform.

  34. Generation of path-entangled photons using an arrayed waveguide grating 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Hidetaka Nishi, Peter Karkus, Tai Tsuchizawa, Koji Yamada, William John Munro, Kaoru Shimizu, Hiroki Takesue

    Optics InfoBase Conference Papers 2014年7月21日

    出版者・発行元:OSA - The Optical Society

    DOI: 10.1364/FIO.2016.FW3F.6  

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    We demonstrate the on-chip generation of path-entangled photon pairs using an arrayed-waveguide grating with nonlinear input waveguides. The scheme can be extended to the generation of high-dimensional entanglement.

  35. Dispersion and light transport characteristics of large-scale photonic-crystal coupled nanocavity arrays. 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Kuramochi, Eiichi, Takesue, Hiroki, Notomi, Masaya

    Optics Letters 39 (8) 2290-3 2014年4月

    出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER

    DOI: 10.1364/OL.39.002290  

    ISSN:0146-9592

    eISSN:1539-4794

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    We investigate the dispersion and transmission properties of slow-light coupled-resonator optical waveguides that consist of more than 100 ultrahigh-Q photonic crystal cavities. We show that experimental group-delay spectra exhibited good agreement with numerically calculated dispersions obtained with the three-dimensional plane wave expansion method. Furthermore, a statistical analysis of the transmission property indicated that fabrication fluctuations in individual cavities are less relevant than in the localized regime. These behaviors are observed for a chain of up to 400 cavities in a bandwidth of 0.44 THz. (C) 2014 Optical Society of America

  36. On-Chip Supercontinuum Generation in a Dispersion-Controlled Silicon-Wire Waveguide 査読有り

    A. Ishizawa, T. Goto, H. Nishi, N. Matsuda, R. Kou, K. Hitachi, T. Nishikawa, K. Yamada, T. Sogawa, H. Gotoh

    2014 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2014-January 2014年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

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    We demonstrate the broadest on-chip supercontinuum generation, spanning more than 2/3-octave (1300-2200 nm) bandwidth, with an 80-fs laser pulse in the 1.5-mu m band by controlling dispersion in a 0.9-cm-long Si-wire waveguide.

  37. Entangled photons from on-chip slow light 査読有り

    Takesue, H, Matsuda, N, Kuramochi, E, Notomi, M

    Scientific Reports 4 2014年

    出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP

    DOI: 10.1038/srep03913  

    ISSN:2045-2322

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    We report the first entanglement generation experiment using an on-chip slow light device. With highly efficient spontaneous four-wave mixing enhanced by the slow light effect in a coupled resonator optical waveguide based on a silicon photonic crystal, we generated 1.5-mu m-band high-dimensional time-bin entangled photon pairs. We undertook two-photon interference experiments and observed the coincidence fringes with visibilities >74%. The present result enables us to realize an on-chip entanglement source with a very small footprint, which is an essential function for quantum information processing based on integrated quantum photonics.

  38. Single-photon frequency conversion using cross-phase modulation 査読有り

    Nobuyuki Matsuda

    2014 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2014年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

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    The frequency conversion of single photon wave packets was demonstrated using cross-phase modulation in a dispersion-managed photonic crystal fiber. The frequencies of single photons were successfully modulated without a significant photon loss.

  39. Entanglement distribution over 300 km of fiber 査読有り

    Inagaki, Takahiro, Matsuda, Nobuyuki, Tadanaga, Osamu, Asobe, Masaki, Takesue, Hiroki

    Optics Express 21 (20) 23241-23241 2013年9月

    出版者・発行元:Optical Society of American (OSA)

    DOI: 10.1364/OE.21.023241  

    ISSN:1094-4087

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    We report the distribution of time-bin entangled photon pairs over 300 km of optical fiber. We realized this by using a high-speed and high signal-to-noise ratio entanglement generation/evaluation setup that consists of periodically poled lithium niobate waveguides and superconducting single photon detectors. The observed two-photon interference fringes exhibited a visibility of 84%. We confirmed the violation of Bell's inequality by 2.9 standard deviations. © 2013 Optical Society of America.

  40. Monolithic integration of polarization-entangled photon pair source using silicon photonics technology 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Hiroshi Fukuda, Tai Tsuchizawa, William John Munro, Kaoru Shimizu, Koji Yamada, Yasuhiro Tokura, Hiroki Takesue

    NTT Technical Review 11 (8) 2013年8月

    ISSN:1348-3447

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    Quantum entanglement is an essential resource for quantum information processing technologies, including quantum communication and quantum computation. In this article, we present the world's first-ever monolithically integrated polarization-entangled photon pair source on a silicon chip.

  41. Slow light enhanced correlated photon pair generation in photonic-crystal coupled-resonator optical waveguides 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Hiroki Takesue, Kaoru Shimizu, Yasuhiro Tokura, Eiichi Kuramochi, Masaya Notomi

    OPTICS EXPRESS 21 (7) 8596-8604 2013年4月

    出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER

    DOI: 10.1364/OE.21.008596  

    ISSN:1094-4087

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    We demonstrate the generation of quantum-correlated photon pairs from a Si photonic-crystal coupled-resonator optical waveguide. A slow-light supermode realized by the collective resonance of high-Q and small-mode-volume photonic-crystal cavities successfully enhanced the efficiency of the spontaneous four-wave mixing process. The generation rate of photon pairs was improved by two orders of magnitude compared with that of a photonic-crystal line defect waveguide without a slow-light effect. (C) 2013 Optical Society of America

  42. An on-chip coupled resonator optical waveguide single-photon buffer 査読有り

    Takesue, H, Matsuda, N, Kuramochi, E, Munro, W J, Notomi, M

    Nature Communications 4 2013年

    出版者・発行元:Nature Publishing Group

    DOI: 10.1038/ncomms3725  

    ISSN:2041-1723

    eISSN:2041-1723

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    Integrated quantum optical circuits are now seen as one of the most promising approaches with which to realize single-photon quantum information processing. Many of the core elements for such circuits have been realized, including sources, gates and detectors. However, a significant missing function necessary for photonic quantum information processing on-chip is a buffer, where single photons are stored for a short period of time to facilitate circuit synchronization. Here we report an on-chip single-photon buffer based on coupled resonator optical waveguides (CROW) consisting of 400 high-Q photonic crystal line-defect nanocavities. By using the CROW, a pulsed single photon is successfully buffered for 150 ps with 50-ps tunability while maintaining its non-classical properties. Furthermore, we show that our buffer preserves entanglement by storing and retrieving one photon from a time-bin entangled state. This is a significant step towards an all-optical integrated quantum information processor. © 2013 Macmillan Publishers Limited. All rights reserved.

  43. Monolithic Source of Telecom-Band Polarization Entanglement on a Silicon Photonic Chip 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Hanna Le Jeannic, Hiroshi Fukuda, Tai Tsuchizawa, William John Munro, Kaoru Shimizu, Yasuhiro Tokura, Koji Yamada, Hiroki Takesue

    2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS PACIFIC RIM (CLEO-PR) 2013年

    出版者・発行元:IEEE

    DOI: 10.1109/CLEOPR.2013.6600377  

    詳細を見る 詳細を閉じる

    We present the first monolithic source that generates polarization entangled photon pairs integrated on a silicon photonic chip. The maximally-entangled photon pairs were generated with a state fidelity of 94% well above the classical limit.

  44. Integrated Single Photon Buffer based on Coupled-Resonator Optical Waveguide 査読有り

    2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2013年

    ISSN:2160-9020

  45. Long Distance Distribution of Entangled Photon Pair Over 300 km of Fiber 査読有り

    Takahiro Inagaki, Nobuyuki Matsuda, Osamu Tadanaga, Yoshiki Nishida, Masaki Asobe, Hiroki Takesue

    2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2013年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

    詳細を見る 詳細を閉じる

    We report the experimental distribution of a time-bin entangled photon pair over 300 km of optical fiber, which is a record for long-distance quantum communication. The observed two-photon interference fringe exhibited a visibility of 84%.

  46. Ultra-Narrowband Nonlinear Wavelength Conversion Using Coupled Photonic Crystal Nanocavities 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Eiichi Kuramochi, Hiroki Takesue, Kaoru Shimizu, Yasuhiro Tokura, Masaya Notomi

    2013 CONFERENCE ON AND INTERNATIONAL QUANTUM ELECTRONICS CONFERENCE LASERS AND ELECTRO-OPTICS EUROPE (CLEO EUROPE/IQEC) 2013年

    出版者・発行元:IEEE

    DOI: 10.1109/CLEOE-IQEC.2013.6801407  

  47. Slow light enhanced correlated photon pair generation in photonic-crystal coupled-resonator optical waveguides 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Takesue, Hiroki, Shimizu, Kaoru, Tokura, Yasuhiro, Kuramochi, Eiichi, Notomi, Masaya

    Optics Express 21 (7) 8596-8604 2013年

    出版者・発行元:Optical Society of American (OSA)

    DOI: 10.1364/OE.21.008596  

    ISSN:1094-4087

    詳細を見る 詳細を閉じる

    We demonstrate the generation of quantum-correlated photon pairs from a Si photonic-crystal coupled-resonator optical waveguide. A slow-light supermode realized by the collective resonance of high-Q and small-mode-volume photonic-crystal cavities successfully enhanced the efficiency of the spontaneous four-wave mixing process. The generation rate of photon pairs was improved by two orders of magnitude compared with that of a photonic-crystal line defect waveguide without a slow-light effect. © 2013 Optical Society of America.

  48. Monolithically-integrated polarization-entangled photon pair source on a silicon-on-insulator photonic circuit 査読有り

    Hanna Le Jeannic, Nobuyuki Matsuda, Hiroki Takesue, Hiroshi Fukuda, Tai Tsuchizawa, Toshifumi Watanabe, Koji Yamada, Sei-ichi Itabashi, Yasuhiro Tokura

    2012 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2012年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

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    We present a polarization-entangled photon pair source fully integrated on a silicon photonic circuit. Using two silicon wire waveguides connected with a silicon polarization rotator, we demonstrate a generation of polarization-entangled photons.

  49. Quantum walks of correlated photons 査読有り

    Alberto Peruzzo, Mirko Lobino, Jonathan C. F. Matthews, Nobuyuki Matsuda, Alberto Politi, Konstantinos Poulios, Xiao-Qi Zhou, Yoav Lahini, Nur Ismail, Kerstin Worhoff, Yaron Bromberg, Yaron Silberberg, Mark G. Thompson, Jeremy L. O'Brien

    ABSTRACTS OF PAPERS OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 241 2011年3月

    出版者・発行元:AMER CHEMICAL SOC

    ISSN:0065-7727

  50. High-visibility nonclassical interference between intrinsically pure heralded single photons and photons from a weak coherent field 査読有り

    Jin, Rui Bo, Zhang, Jun, Shimizu, Ryosuke, Matsuda, Nobuyuki, Mitsumori, Yasuyoshi, Kosaka, Hideo, Edamatsu, Keiichi

    Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics 83 (3) 2-5 2011年

    出版者・発行元:AMER PHYSICAL SOC

    DOI: 10.1103/PhysRevA.83.031805  

    ISSN:1050-2947

    eISSN:1094-1622

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    We present an experiment of nonclassical interference between an intrinsically pure heralded single-photon state and a weak coherent state. Our experiment demonstrates that, without the use of bandpass filters, spectrally pure single photons can have high-visibility (89.4 +/- 0.5%) interference with photons from a weak coherent field. Our scheme lays the groundwork for future experiments requiring quantum interference between photons in nonclassical states and those in coherent states.

  51. Slow light enhanced optical nonlinearity in a silicon photonic crystal coupled-resonator optical waveguide 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Kato, Takumi, Harada, K.-I. Ken-ichi, Takesue, Hiroki, Kuramochi, Eiichi, Taniyama, Hideaki, Notomi, Masaya

    Optics Express 19 (21) 19861-19861 2011年

    出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER

    DOI: 10.1364/OE.19.019861  

    ISSN:1094-4087

    詳細を見る 詳細を閉じる

    We demonstrate highly enhanced optical nonlinearity in a coupled-resonator optical waveguide (CROW) in a four-wave mixing experiment. Using a CROW consisting of 200 coupled resonators based on width-modulated photonic crystal nanocavities in a line defect, we obtained an effective nonlinear constant exceeding 10,000 /W/m, thanks to slow light propagation combined with a strong spatial confinement of light achieved by the wavelength-sized cavities. (C) 2011 Optical Society of America

  52. Highly-efficient four-wave mixing in a coupled-nanocavity waveguide 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Takumi Kato, Ken-ichi Harada, Hiroki Takesue, Eiichi Kuramochi, Masaya Notomi

    2011 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) 2011年

    出版者・発行元:IEEE

    ISSN:2160-9020

    詳細を見る 詳細を閉じる

    We demonstrate enhanced optical nonlinearity in a coupled-resonator optical waveguide comprised of 200 silicon photonic crystal nanocavities. We have obtained the effective nonlinear constant gamma as 6,600 /W/m through the four wave mixing experiment.

  53. Intrinsic pure single-photon source and its nonclassical interference with weak coherent photons 査読有り

    Rui-Bo Jin, Jun Zhang, Ryosuke Shimizu, Nobuyuki Matsuda, Yasuyoshi Mitsumori, Hideo Kosaka, Keiichi Edamatsu

    QUANTUM COMMUNICATION, MEASUREMENT AND COMPUTING (QCMC): THE TENTH INTERNATIONAL CONFERENCE 1363 2011年

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.3630205  

    ISSN:0094-243X

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    We report the generation of pure single-photon state in the process of spontaneous parametric down-conversion with extended phase-matching condition. The measured joint spectral distribution of the photon pairs shows a high purity of the state we prepared. A visibility of 89.4 +/- 0.5% was achieved without any spectral filtering in a nonclassical Hong-Ou-Mandel interference between pure heralded single photons and weak coherent photons.

  54. Measurement of the cross-Kerr nonlinearity induced by a single-photon-level coherent pulse in a photonic crystal fiber 査読有り

    Nobuyuki Matsuda, Ryosuke Shimizu, Yasuyoshi Mitsumori, Hideo Kosaka, Keiichi Edamatsu

    QUANTUM COMMUNICATION, MEASUREMENT AND COMPUTING (QCMC) 1110 228-+ 2009年

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.3131314  

    ISSN:0094-243X

    詳細を見る 詳細を閉じる

    We demonstrate the first observation of the cross-Kerr nonlinearity induced by a single-photon-level coherent optical pulse in a photonic crystal fiber. Taking advantage of large nonlinearity and managed dispersion of the optical fiber, we have successfully measured very small (10(-7)) conditional phase shifts.

  55. All-optical phase modulations in a silicon wire waveguide at ultralow light levels 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Shimizu, Ryosuke, Mitsumori, Yasuyoshi, Kosaka, Hideo, Sato, Aya, Yokoyama, Hiroyuki, Yamada, Koji, Watanabe, Toshifumi, Tsuchizawa, Tai, Fukuda, Hiroshi, Itabashi, Seiichi, Edamatsu, Keiichi

    Applied Physics Letters 95 (17) 2007-2010 2009年

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.3257378  

    ISSN:0003-6951

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    Cross-phase modulation (XPM) in a silicon wire waveguide at 1.55 mu m telecom band was studied down to ultralow light levels. In the low-power regime, we found that free-carrier dispersion as well as the optical Kerr effect contributes to the XPM. Possible mechanisms of the low-power XPM are discussed. (C) 2009 American Institute of Physics. [doi: 10.1063/1.3257378]

  56. Measurement of optical cross-Kerr nonlinearity induced by a few photons in a photonic crystal fiber 査読有り

    N. Matsuda, R. Shimizu, Y. Mitsumori, H. Kosaka, K. Edamatsu

    Conference on Lasers and Electro-Optics Europe - Technical Digest 2007年

    DOI: 10.1109/CLEOE-IQEC.2007.4386883  

  57. Lossless all-optical phase gate using a polarization-division Sagnac interferometer applicable to a waveguide-type Kerr medium 査読有り

    Matsuda, Nobuyuki, Mitsumori, Yasuyoshi, Kosaka, Hideo, Edamatsu, Keiichi, Shimizu, Ryosuke

    Applied Physics Letters 91 (17) 2007年

    出版者・発行元:AMER INST PHYSICS

    DOI: 10.1063/1.2801697  

    ISSN:0003-6951

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    We propose an apparatus that realizes direct observation of nonlinear phase shifts induced by cross-phase modulation. The apparatus is based on a polarization-division Sagnac interferometer incorporating Faraday rotators, which, in principle, enables phase robustness, flexibility, and lossless operation. Here, we present the measurement of nonlinear phase shifts in a photonic crystal fiber, demonstrating the advantage of our system in its application to waveguide-type Kerr media. This apparatus is applicable to lossless all-optical phase gates and switches. (C) 2007 American Institute of Physics.

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MISC 37

  1. シリコンフォトニクスを用いた量子情報デバイス 招待有り

    松田信幸

    月刊オプトロニクス 42 (3) 77-81 2023年3月

    出版者・発行元:株式会社オプトロニクス社

  2. シリコンフォトニクスを用いた量子情報処理 招待有り

    松田信幸

    光アライアンス 33 (3) 20-24 2022年3月1日

  3. 自己相似光導波路アレイにおける光局在の実証 招待有り

    菊地涼, 石川巧, 土師康平, 山田博仁, 松田信幸

    フォトニクスニュース 6 (3) 1 2021年5月

  4. 光導波路を用いた量子情報処理デバイス 招待有り

    松田信幸

    光学 50 (1) 29-33 2021年1月

  5. 量子集積フォトニクスの展開 招待有り

    松田信幸, 山田博仁, 枝松圭一, 三浦義隆, 福田大治

    月間OPTRONICS (10) 111-115 2020年10月

    出版者・発行元:株式会社オプトロニクス社

  6. Si集積プラットフォームの非線形光学応用開拓 招待有り

    高 磊, 石澤 淳, 松田 信幸, 山田 浩治

    レーザー研究 48 (10) 2020年10月

    出版者・発行元:一般社団法人レーザー学会

    ISSN:0387-0200

  7. ボゾンサンプリングと線形光学回路 招待有り

    松田信幸

    レーザー研究 48 (9) 481-485 2020年9月

    出版者・発行元:一般社団法人レーザー学会

  8. 線形光学を用いた量子計算 招待有り

    松田信幸

    電子情報通信学会誌 103 (3) 298-304 2020年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    一般社団法人電子情報通信学会

  9. グラフェン装荷Si細線光導波路を用いた光子対生成

    米津佑哉, 米津佑哉, 高磊, 高磊, 西英隆, 西英隆, 土澤泰, 土澤泰, 山田浩治, 山田浩治, 青木隆朗, 石澤淳, 松田信幸, 松田信幸

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM) 75 (2) 2020年

    ISSN:2189-079X

  10. 量子情報実験のための集積光デバイス技術

    松田信幸, 松田信幸, 武居弘樹, 清水薫, MUNRO William John, LE JEANNIC Hanna, KARKUS Peter, BERGEOT Antoine, 西英隆, 西英隆, 福田浩, 福田浩, 土澤泰, 土澤泰, 高磊, 高磊, 山田浩治, 山田浩治, 石澤淳, 柏崎貴大, 倉持栄一, 倉持栄一, 谷山秀昭, 谷山秀昭, 納富雅也, 納富雅也, CAROLAN Jacques, HARROLD Christopher, SPARROW Chris, SPARROW Chris, MARTIN-LOPEZ Enrique, RUSSELL Nicholas J., SILVERSTONE Joshua W., SHADBOLT Peter J., MARSHALL Graham D., THOMPSON Mark G., MATTHEWS Jonathan C.F., LO’BRIEN Jeremy, LAING Anthony, 小熊学, 井藤幹隆, 橋本俊和

    電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM) 2018 2018年

    ISSN:1349-144X

  11. 単一光子の無損失波長変換 招待有り

    松田信幸

    NTT技術ジャーナル 29 (5) 15-19 2017年5月

    出版者・発行元:電気通信協会

    ISSN:0915-2318

  12. 単一光子の波長を損失なく変換する新規手法を構築 招待有り

    松田信幸

    電子情報通信学会誌 100 (9) 945 2016年9月

  13. 集積フォトニクス技術を用いた光量子情報デバイス 招待有り

    松田信幸

    光アライアンス 27 (8) 47-51 2016年8月

    出版者・発行元:日本工業出版

    ISSN:0917-026X

  14. Generation and manipulation of entangled photons on silicon chips

    Nobuyuki Matsuda, Hiroki Takesue

    Nanophotonics 5 (3) 440-455 2016年8月1日

    出版者・発行元:Walter de Gruyter GmbH

    DOI: 10.1515/nanoph-2015-0148  

    ISSN:2192-8614

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    Integrated quantum photonics is now seen as one of the promising approaches to realize scalable quantum information systems. With optical waveguides based on silicon photonics technologies, we can realize quantum optical circuits with a higher degree of integration than with silica waveguides. In addition, thanks to the large nonlinearity observed in silicon nanophotonic waveguides, we can implement active components such as entangled photon sources on a chip. In this paper, we report recent progress in integrated quantum photonic circuits based on silicon photonics. We review our work on correlated and entangled photon-pair sources on silicon chips, using nanoscale silicon waveguides and silicon photonic crystal waveguides. We also describe an on-chip quantum buffer realized using the slow-light effect in a silicon photonic crystal waveguide. As an approach to combine the merits of different waveguide platforms, a hybrid quantum circuit that integrates a silicon-based photon-pair source and a silica-based arrayed waveguide grating is also presented.

  15. グラフェン転写シリコン導波路からのスーパーコンティニューム光発生

    後藤貴大, 後藤貴大, 石澤淳, KOU R., KOU R., 土澤泰, 土澤泰, 松田信幸, 松田信幸, 日達研一, 西川正, 山田浩治, 山田浩治, 寒川哲臣, 後藤秀樹

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 63rd 2016年

    ISSN:2436-7613

  16. ユニバーサル線形光学 招待有り

    松田信幸, 小熊学, 井藤幹隆, 橋本俊和

    サイエンス誌に載った日本人研究者 2015 52 2016年

  17. 光子を用いた量子情報処理のための,プログラマブルな線形光回路の実現 —1つの光集積回路で多彩な光量子情報処理の機能を提供 (Focus on the news) 招待有り

    松田信幸

    NTT技術ジャーナル 27 (10) 74-76 2015年10月

    出版者・発行元:電気通信協会

    ISSN:0915-2318

  18. 匠の技きらり PLCが拓く量子の世界 招待有り

    松田信幸

    NTT技術ジャーナル 27 (10) 76 2015年10月

  19. ユニバーサル線形光回路の開発に成功 ― 一つの光集積回路で多彩な光量子情報処理の機能を提供― 招待有り

    松田信幸

    電子情報通信学会誌 99 (1) 71-72 2015年10月

  20. オンチップスーパーコンティニューム光スペクトルとシリコン導波路入射パルス波形の関係

    後藤貴大, 後藤貴大, 石澤淳, KOU R., KOU R., 土澤泰, 土澤泰, 松田信幸, 松田信幸, 日達研一, 西川正, 山田浩治, 山田浩治, 寒川哲臣, 後藤秀樹

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 62nd 2015年

    ISSN:2436-7613

  21. Photonic quantum information devices using coupled-resonator optical waveguides 国際誌 招待有り

    N. Matsuda, H. Takesue, W. J. Munro, E. Kuramochi, M. Notomi

    NTT Technical Review 12 (9) 1-6 2014年9月

  22. 結合共振器光導波路を用いた光量子情報デバイス 招待有り

    松田信幸, 武居弘樹, W. J. Munro, 倉持栄一, 納富雅也

    NTT技術ジャーナル 26 (6) 11-14 2014年6月

    出版者・発行元:電気通信協会

    ISSN:0915-2318

  23. 量子の世界を光デバイス技術で切り拓く 招待有り

    松田信幸

    NTT技術ジャーナル 26 (6) 33 2014年6月

  24. 相互位相変調を用いた単一光子の量子周波数変換 (レーザ・量子エレクトロニクス)

    松田 信幸

    電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 114 (46) 29-32 2014年5月22日

    出版者・発行元:一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN:0913-5685

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    単一光子状態などに代表される非古典光の周波数変換は,量子情報処理における重要な要素技術である.これまで和周波発生や四光波混合などの多光波混合過程に基づいた実験が行われてきたが,低雑音かつ高効率な量子周波数変換は実現されていない.今回,光ファイバ中の非線形光学効果である相互位相変調を用いることで,単一光子の周波数をほぼ無損失に変換することに成功した.

  25. 28aCC-8 光カー効果を用いた単一光子の波長変換(28aCC 量子エレクトロニクス(量子光学・近接場光学),領域1(原子分子・量子エレクトロニクス・放射線))

    松田 信幸

    日本物理学会講演概要集 69 (1) 185-185 2014年3月5日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  26. 分散制御シリコン導波路を用いたオンチップスーパーコンティニウム光

    後藤貴大, 後藤貴大, 石澤淳, 西英隆, 西英隆, 松田信幸, 松田信幸, 高磊, 高磊, 日達研一, 西川正, 山田浩治, 山田浩治, 寒川哲臣, 後藤秀樹

    応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 61st 2014年

    ISSN:2436-7613

  27. 分散制御した短尺シリコン導波路を用いたオンチップスーパーコンティニウム光

    後藤貴大, 後藤貴大, 石澤淳, 高磊, 高磊, 土澤泰, 土澤泰, 松田信幸, 松田信幸, 日達研一, 西川正, 山田浩治, 山田浩治, 寒川哲臣, 後藤秀樹

    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM) 75th 2014年

    ISSN:2436-7613

  28. Monolithic integration of polarization-entangled photon pair source using silicon photonics technology 国際誌 招待有り

    N. Matsuda, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, W. J. Munro, K. Shimizu, K. Yamada, Y. Tokura, H. Takesue

    NTT Technical Review 11 (8) 1-8 2013年8月

  29. 28pPSB-66 フォトニック結晶連結共振器における強束縛モード分散の観測(28pPSB 領域5ポスターセッション(放射光・励起子・フォトニック結晶・超高速現象ほか),領域5(光物性))

    松田 信幸, 倉持 栄一, 武居 弘樹, 清水 薫, 都倉 康弘, 納富 雅也

    日本物理学会講演概要集 68 (1) 848-848 2013年3月26日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  30. 18pAK-6 集積型偏光もつれ光子対源(18pAK 量子エレクトロニクス(量子通信,量子情報実験),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

    松田 信幸, Jeannic Hanna Le, 福田 浩, 土澤 泰, 山田 浩治, 都倉 康弘, 武居 弘樹

    日本物理学会講演概要集 67 (2) 132-132 2012年8月24日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  31. 相関光子対の量子ウォーク 国際共著 招待有り

    松田信幸, A. Peruzzo

    サイエンス誌に載った日本人研究者 2010 58 2011年

  32. 20pTD-10 Nonclassical interference between a heralded pure single photon state and a weak coherent state

    Jin R. B., Matsuda N., Shimizu R., Mitsumori Y., Kosaka H., Edamatsu K.

    日本物理学会講演概要集 65 (1) 173-173 2010年3月1日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  33. 22pZA-9 フォトニック結晶ファイバを用いた相関光子対生成 : 高繰り返し光源による同時計数コントラストの向上(22pZA 量子エレクトロニクス(量子光学・量子情報・量子エレクトロニクス一般),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

    松田 信幸, セルゲイ マリノフスキ, 松浦 心平, 清水 亮介, 三森 康義, 小坂 英男, 枝松 圭一

    日本物理学会講演概要集 63 (2) 141-141 2008年8月25日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  34. 23pQD-7 フォトニック結晶ファイバにおける少数光子誘起非線形位相シフトの測定II(量子エレクトロニクス(量子光学,微小共振器),領域1,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)

    松田 信幸, 清水 亮介, 三森 康義, 小坂 英男, 枝松 圭一

    日本物理学会講演概要集 63 (1) 150-150 2008年2月29日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  35. 24aRH-1 フォトニック結晶ファイバにおける少数光子誘起非線形位相シフトの測定(量子エレクトロニクス(量子光学,イオン・原子の冷却・トラップ),領域1,原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理)

    松田 信幸, 清水 亮介, 三森 康義, 小坂 英男, 枝松 圭一

    日本物理学会講演概要集 62 (2) 197-197 2007年8月21日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  36. 25aRB-7 偏光サニャック干渉計を用いた光誘起微小位相シフトの測定(25aRB 量子エレクトロニクス(量子エレクトロニクス一般),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

    松田 信幸, 清水 亮介, 三森 康義, 小坂 英男, 枝松 圭一

    日本物理学会講演概要集 61 (2) 110-110 2006年8月18日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

  37. 27aTA-13 偏光サニャック干渉計を用いたフォトニック結晶ファイバの非線形位相シフト測定(27aTA 量子エレクトロニクス(量子エレクトロニクス一般),領域1(原子・分子,量子エレクトロニクス,放射線物理))

    松田 信幸, 清水 亮介, 三森 康義, 小坂 英男, 枝松 圭一

    日本物理学会講演概要集 61 (1) 136-136 2006年3月4日

    出版者・発行元:一般社団法人日本物理学会

    ISSN:1342-8349

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講演・口頭発表等 124

  1. シリコン光集積回路を用いたガウシアンボゾンサンプリング 招待有り

    松田信幸

    光エレクトロニクス研究会(OPE)10月研究会 2023年10月20日

  2. 回路深さが削減された万能ユニタリ変換光回路の実証

    小田川 朋史, 境野 一輝, 木村 彰吾, 稲垣 拓也, 湯 涵智, 谷澤 健, 池田 和浩, 岡野 誠, 竹中 充, 山田 博仁, 松田 信幸

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2023年9月23日

  3. Haarランダムなユニタリ変換行列の実装方法に関する検討

    大河原 駿, 小田川 朋史, 押田 拓己, 山田 博仁, 松田 信幸

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2023年9月21日

  4. シリコン薄膜を用いたオンチップ線形光学回路

    押田 拓己, 稲垣 拓也, 石川 巧, 大河原 駿, 金森 義明, 山田 博仁, 松田 信幸

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2023年9月21日

  5. AlGaAsOI微小リング共振器を用いた相関光子対生成 国際共著

    本橋 拓, 西 英隆, 杉山 弘樹, Fan Yang, 小田川 朋史, 倉重 太一, Nikolaos Panteleimon Diamantopoulos, 瀬川 徹, 山田 博仁, 松尾 慎治, 松田 信幸

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2023年9月21日

  6. 短尺AlGaAs on insulator導波路内四光波混合による光子対生成 国際共著

    西 英隆, 杉山 弘樹, 本橋 拓, Fan Yang, N, P. Diamantopoulos, 瀬川 徹, 山田 博仁, 松田 信幸, 松尾 慎治

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2023年9月21日

  7. シリコンフォトニクスの基礎と産業・量子応用 招待有り

    松田信幸

    日本テクノセンターセミナー 2023年9月4日

  8. 量子情報処理のための光集積回路デバイス 招待有り

    松田信幸

    The 83rd Seminor on RIKEN Center for Advanced Photonics 2023年7月21日

  9. Demonstration of a low-depth universal linear optical circuit 国際会議

    Tomofumi Odagawa, Kazuki Sakaino, Shogo Kimura, Takuya Inagaki, Hanzhi Tang, Ken Tanizawa, Kazuhiro Ikeda, Makoto Okano, Mitsuru Takenaka, Hirohito Yamada, Nobuyuki Matsuda

    2023 Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe (CLEO/Europe 2023) 2023年6月29日

  10. シリコン細線導波路を用いた1モードスクイーズド真空場の発生

    木村 彰吾, 境野一輝, 楊帆, 岡野誠, 竹中充, 山田 博仁, 松田 信幸

    第70回応用物理学会春季学術講演会 2023年3月15日

  11. 回路深さが削減された万能ユニタリ変換光回路の実証

    境野一輝, 小田川朋史, 木村彰吾, 稲垣拓也, 湯涵智, 谷澤健, 池田和浩, 岡野 誠, 竹中充, 山田博仁, 松田信幸

    光エレクトロニクス研究会(OPE)2月研究会 2023年2月17日

  12. 光導波路回路の基礎と量子情報応用 招待有り

    松田信幸

    量子エレクトロニクス研究会 「量子エレクトロニクス~基礎から応用まで~」 2022年10月28日

  13. Photonic quantum information processing: devices and applications 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    2022 International Workshop on Emerging ICT 2022年10月28日

  14. シリコンフォトニクスを用いた光量子情報処理 招待有り

    松田信幸

    日本学術振興会 R025先進薄膜界面機能創成委員会 第11回研究会 2022年10月27日

  15. 半導体光回路を用いた量子情報技術 招待有り

    松田信幸

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2022年9月22日

  16. Silicon photonics for quantum information and communication technologies 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2022年9月22日

  17. シリコン光量子計算機を用いた量子化学計算の検討

    小田川 朋史, 境野 一輝, 木村 彰吾, 稲垣 拓也, 村松 悟, 井口 佳哉, 山田 博仁, 松田 信幸

    第83回応用物理学会春季学術講演会 2022年9月21日

  18. Integrated photonics for quantum information and communication technologies 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    CLEO-PR 2022 2022年8月4日

  19. Silicon photonics for quantum information and communication 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    CLEO-PR 2022 2022年8月2日

  20. Q値変調微小リング共振器を用いた相関光子発生

    福永雅樹, 楊帆, 枝松圭一, 横山弘之, 山田博仁, 松田信幸

    第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月25日

  21. オンチップ自由空間線形光学回路の動作検証

    稲垣拓也, 石川巧, 金森義明, 山田博仁, 松田信幸

    第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月25日

  22. シリコン光導波路を用いた量子計算用ユニタリ変換光回路の設計

    境野一輝, 木村彰吾, 小田川朋史, 谷澤健, 岡野誠, 竹中充, 山田博仁, 松田信幸

    第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月24日

  23. シリコン光導波路を用いた多チャネル量子光源の設計

    木村彰吾, 境野一輝, 谷澤健, 岡野誠, 竹中充, 山田博仁, 松田信幸

    第69回応用物理学会春季学術講演会 2022年3月24日

  24. Si細線導波路に対する⽔素アニール処理の検討

    高橋知頌, 岡谷泰佑, 松田信幸, 金森義明

    令和4年東北地区若手研究者研究発表会 2022年2月28日

  25. Silicon Photonics for Quantum Information and Communication 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    FY 2021 RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects 2022年2月17日

  26. Hydrogen Annealing Effect on Silicon Optical Waveguide 国際会議

    Yixin Wang, Kohei Haji, Shunsuke Abe, Takuya Inagaki, Yoshiaki Kanamori, Keiichi Edamatsu, Hirohito Yamada, Nobuyuki Matsuda

    The 4th International Forum on Quantum Metrology and Sensing (4th IFQMS) 2021年12月8日

  27. 光量子コンピューティングの最新動向 招待有り

    松田信幸

    第29回フォトニックデバイス・応用技術研究会ワークショップ 2021年11月25日

  28. 時空間光干渉計

    松田信幸

    量子エレクトロニクス研究会 2021年11月6日

  29. シリコン光集積回路を用いた量子計算 招待有り

    松田信幸

    東北大学電気情報産学官フォーラム2021 2021年10月8日

  30. 自由空間型線形光学回路のオンチップ集積化に関する検討

    石川巧, 稲垣拓也, 菊地涼, 土師康平, 山田博仁, 松田信幸

    第82回応用物理学会秋季学術講演会 2021年9月12日

  31. 光集積回路による量子計算技術の現状と将来展望 招待有り

    松田信幸

    電子情報通信学会 SNT研究会 2021年6月29日

  32. Quantum Information Processing Using Integrated Photonics 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL) 2021 2021年5月26日

  33. 量子コンピューティングのための光集積回路デバイス 国際会議 招待有り

    松田信幸

    IEEE Sendai Life Members Affinity Group (LMAG) 第1回講演会 2021年5月15日

  34. 自己相似光導波路アレイにおける光局在の実証

    菊地 涼, 石川 巧, 土師 康平, 山田 博仁, 松田 信幸

    第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月19日

  35. Generation of Correlated Photon Pairs from a Silicon Micro-ring Resonator Using a Gain-Switched Laser Diode

    Fan Yang, Masaki Fukunaga, Keiichi Edamatsu, Hiroyuki Yokoyama, Hirohito Yamada, Nobuyuki Matsuda

    第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月19日

  36. シリコン導波路から発生した量子相関光の光子数識別検出

    松田 信幸, 服部 香里, 石川 巧, 鴻池 遼太郎, 吉澤 明男, 池田 和浩, 山田 博仁, 福田 大治, 岡野 誠, 竹中 充

    第68回応用物理学会春季学術講演会 2021年3月19日

  37. 自己相似導波路アレイにおける光局在の実現 招待有り

    菊地涼, 石川巧, 土師康平, 山田博仁, 松田信幸

    2021年電子情報通信学会総合大会 2021年3月11日

  38. 自己相似導波路アレイにおける光局在の実現

    菊地涼, 石川巧, 土師康平, 山田博仁, 松田信幸

    電子情報通信学会 光エレクトロニクス研究会(OPE) 2月研究会 2021年2月19日

  39. Generation of correlated photons from a ring resonator using a gain-switched laser diode

    Nobuyuki Matsuda

    令和2年度通研共同プロジェクト研究発表会 2021年2月18日

  40. 量子情報処理のための光導波路回路技術 招待有り

    松田信幸

    フォトニックデバイス・応用技術研究会 第29回ワークショップ 2020年11月25日

  41. 光集積回路を用いた量子情報処理 招待有り

    松田信幸

    第19回フォトニクス・イノベーションセミナー 2020年10月12日

  42. On-chip photonic devices for quantum information processing 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    IEEE Photonics Conference 2020年10月1日

  43. シリコン導波路からの自発四光波混合信号の光子数識別検出

    松田 信幸, 服部 香里, 石川 巧, 鴻池 遼太郎, 吉澤 明男, 池田 和浩, 山田 博仁, 福田 大治, 岡野 誠, 竹中 充

    第67回応用物理学会春季学術講演会 2020年3月14日

  44. Improving the Spectral Purity of Single Photons from a Silicon Ring Resonator with Pump Pulse Optimization

    Fan Yang, Hirohito Yamada, Keiichi Edamatsu, Nobuyuki Matsuda

    第67回応用物理学会春季学術講演会 2020年3月14日

  45. Development of laser-diode-pumped spectrally-pure single photon source

    Nobuyuki Matsuda

    令和元年度共同プロジェクト研究発表会 2020年2月20日

  46. 水素アニールによるシリコン細線導波路の低損失化に向けて

    土師 康平, 石川 巧, 菊地 涼, 金森 義明, 枝松 圭一, 山田 博仁, 松田 信幸

    レーザー学会学術講演会第40回年次大会 2020年1月22日

  47. Toward the generation of spectrally pure single photons from semiconductor -laser-pumped silicon photonic chip 国際会議

    Fan Yang, Hirohito Yamada, Keiichi Edamatsu, Nobuyuki Matsuda

    The 2nd International Forum on Quantum Metrology and Sensing (IFQMS) 2019年12月17日

  48. Integrated photonics for quantum information science and technology 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    International Symposium for Nano Science (ISNS) 2019 2019年11月28日

  49. 光集積回路を用いた量子情報処理 招待有り

    松田信幸

    東北大学通研共同プロジェクト研究会 2019年11月1日

  50. Integrated photonics and nonlinear fiber optics for manipulating single photon wave packets 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    Frontiers in Hybrid Quantum Science 2019年10月9日

  51. フラクタル導波路アレイにおける光局在の研究

    菊地 涼, 石川 巧, 土師 康平, 山田 博仁, 松田 信幸

    第80回応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月19日

  52. Si基板上に集積された空間型線形光回路の検討

    石川 巧, 菊地 涼, 土師 康平, 山田 博仁, 松田 信幸

    第80回応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月19日

  53. 集積光回路を用いた量子情報処理 招待有り

    松田信幸

    第80回応用物理学会秋季学術講演会 2019年9月19日

  54. 光導波路と量子情報? 招待有り

    松田信幸

    光エレクトロニクス研究会(OPE) 4月研究会 2019年4月26日

  55. Integrated waveguide devices for quantum information experiment 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    International Conference on Nano-photonics and Nano-optoelectronics (ICNN) 2019 2019年4月24日

  56. Quantum communication experiments with optical waveguide devices 国際会議 招待有り

    H. Takesue, T. Ikuta, H. P. Lo, N. Matsuda, T. Honjo

    International Conference on Integrated Quantum Photonics (ICIQP) 2018 2018年10月17日

  57. Demonstration of controlled-phase gate for time-bin qubits 国際会議

    H. P. Lo, T. Ikuta, N. Matsuda, T. Honjo, H. Takesue

    CLEO Pacific Rim 2018 2018年8月1日

  58. Slow-light- and graphene- enhanced nonlinearity of silicon waveguides 国際会議 招待有り

    2018年4月23日

  59. 量子情報処理のための集積光デバイス技術 招待有り

    松田信幸, 武居弘樹, 清水薫, William John Munro, Hanna Le Jeannic, Peter Karkus, Antoine Bergeot, 西英隆, 福田浩, 土澤泰, 高磊, 山田浩治, 石澤淳, 柏崎貴大, 倉持栄一, 谷山秀昭, 納富雅也, Jacques Carolan, Christopher Harrold, Chris Sparrow, Enrique Martín-López, Nicholas J. Russell, Joshua W. Silverstone, Peter J. Shadbolt, Graham D. Marshall, Mark G. Thompson, Jonathan C. F. Matthews, Jeremy L O’Brien, Anthony Laing, 小熊学, 井藤幹隆, 橋本俊和

    電子情報通信学会全国大会 2018年3月20日

  60. Towards controlled-phase gate for time-bin qubits

    H.-P. Lo, T. Ikuta, N. Matsuda, T. Honjo, H. Takesue

    第65回応用物理学会春季学術講演会 2018年3月19日

  61. 分散設計によるPPLN導波路の群速度整合波長制御

    松田信幸, A. Bergoet, 柏崎貴大

    第65回応用物理学会春季学術講演会 2018年3月18日

  62. Dispersion engineering of PPLN thin-film waveguide for the generation of spectrally-pure photons 国際会議

    N. Matsuda, A. Bergeot T. Kashiwazaki, N. Matsuda

    QCMC2018 2018年3月12日

  63. Photonic simulations of molecular dynamics and open systems 国際会議 招待有り

    C. Sparrow, N. Maraviglia, A. Neville, C. Harrold, N. J. Russell, N. Matsuda, T. Hashimoto, E. Martín-López, J. Carolan, A. Harter, Y. Joglekar, A. Laing

    1st Asia-Pacific Workshop on Trapped Quantum Systems 2017年12月9日

  64. 量子情報実験のための集積光回路技術 招待有り

    松田信幸

    光エレクトロニクス研究会(シリコンフォトニクス研究会) 2017年12月8日

  65. Dispersion engineering of a PPLN waveguide for the generation of spectrally-pure photon pairs 国際会議

    A. Bergeot, T. Kashiwazaki, N. Matsuda

    ISNTT 2017 2017年11月14日

  66. 量子情報実験のための光集積回路(など) 招待有り

    松田信幸

    第7回QUATUO研究会 Phoquet Chapter 2017年10月7日

  67. 相互位相変調を用いた2光子波長変換による結合スペクトルの変調

    松田信幸

    第78回応用物理学会秋季学術講演会 2017年9月6日

  68. Integrated photonic circuits for time-bin encoded quantum information systems 国際会議 招待有り

    H. Takesue, T. Ikuta, H. P. Lo, N. Matsuda

    META 2017 2017年7月28日

  69. Resonant Photon Pair Generation from Coupled Silicon Photonic Crystal Nanocavities 国際会議

    N. Matsuda\, E. Kuramochi\, H. Takesue\, K. Shimizu\, M. Notomi

    CLEO/Europe-EQEC 2017 2017年6月27日

  70. Resonant Photon Pair Generation from Coupled Silicon Photonic Crystal Nanocavities 国際会議

    N. Matsuda, E. Kuramochi, H. Takesue, K. Shimizu, M. Notomi

    CLEO/Europe-EQEC 2017 2017年6月17日

  71. 時間領域における光全反射の観測に向けて

    松田信幸

    日本物理学会第72回年次大会 2017年3月18日

  72. 時間反転適応的Bell測定の実証

    長谷川靖, 生田力三, 東浩司, 松田信幸, 玉木潔, Hoi-Kwong Lo, 山本俊, 井元信之

    日本物理学会第72回年次大会 2017年3月18日

  73. フォトニック結晶結合ナノ共振器からの共鳴光子対生成

    松田信幸, 倉持栄一, 武居弘樹, 清水薫, 納富雅也

    第64回応用物理学会春季学術講演会 2017年3月14日

  74. Spectral and spatial manipulation of single photons 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    JSAP Workshop on Quantum Information and Related Fields 2017年3月3日

  75. Spectral and spatial manipulation of single photons in optical waveguides 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    UK-Japan Quantum Communication Workshop series III 2016年10月13日

  76. New characterisation techniques for quantum photonics 国際会議

    C. Harrold\, J. Carolan\, C. Sparrow\, A. Neville\, N. Matsuda\, M. Oguma\, M. Itoh\, T. Hashimoto\, J. L. O'Brien\, A. Laing

    Photon16 2016年9月6日

  77. ユニバーサル線形光学回路の開発

    松田信幸, 小熊学, 井藤幹隆, 橋本俊和, J. Carolan, C. Harrold, C. Sparrow, E. Martin-Lopez, N. J. Russell, J. W. Silverstone, P. J. Shadbolt, G. D. Marshall, M. G. Thompson, J. C. F. Matthews, J. L. O’Brien, A. Laing

    第34回量子情報技術研究会(QIT34) 2016年5月30日

  78. Generation of path-entangled photons using an arrayed waveguide grating 国際会議

    N. Matsuda\, H. Nishi\, P. Karkus\, T. Tsuchizawa\, K. Yamada\, W. J. Munro\, K. Shimizu\, H. Takesue

    Frontiers in Optics/Laser Science (FiO/LS) 2016 2016年5月24日

  79. Controlling two-photon frequency entanglement using cross-Kerr effect 国際会議

    N. Matsuda

    QCMC2016 2016年5月21日

  80. Spectral engineering of single photon wave packets using cross phase modulation 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    Spectral & Spatial Engineering of Quantum Light 2016年3月31日

  81. Universal Linear Optics: An implementation of Boson Sampling on a Fully Reconfigurable Circuit 国際会議

    C. Harrold\, J. Carolan\, C. Sparrow\, N. Russell\, J. Silverstone\, G. D. Marshall\, M. Thompson\, J. Matthews\, J. O'Brien\, A. Laing\, P. Shadbolt\, E. Martín-López\, N. Matsuda\, M. Oguma\, M. Itoh\, T. Hashimoto

    APS March Meeting 2016年3月17日

  82. Universal Linear Optics: A Testbed for Optical Quantum Logic 国際会議

    C. Sparrow\, J. Carolan\, C. Harrold\, N. Russell\, J. Silverstone\, G. D. Marshall\, M. Thompson\, J. Matthews\, J. O'Brien\, A. Laing\,P. Shadbolt\, E. Martín-López\, N. Matsuda\, M. Oguma\, M. Itoh\, T. Hashimoto

    APS March Meeting 2016年3月17日

  83. Integrated optical waveguides for photonic quantum information devices 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    Nano-optics/photonics international young researchers meeting 2016年3月9日

  84. 集積フォトニクス技術を用いた光量子情報デバイス 招待有り

    松田 信幸

    レーザー学会第36回年次大会 2016年1月11日

  85. Universally reconfigurable linear optics 国際会議 招待有り

    J. Carolan, C. Harrold, C. Sparrow, E. Martin-Lopez, N. Russell, J. Silverstone, P. Shadbolt, N. Matsuda, M. Oguma, M. Itoh, G. D. Marshall, M. Thompson, J. Matthews, T. Hashimoto, J. O'Brien, A. Laing

    GDR IQFA - 6th colloquium, IOGS 2015年11月20日

  86. シリコン基板上の光導波路を用いた量子フォトニクス 招待有り

    松田 信幸

    第76回応用物理学会秋季学術講演会 2015年9月15日

  87. Universal Linear Optics for Quantum Information Processing 国際会議

    J. Carolan\, C. Harrold\, C. Sparrow\, E. Martín-López\, N. Russell\, J. Silverstone\, P. Shadbolt\, N. Matsuda\, M. Oguma\, M. Itoh\, G. D. Marshall\, M. Thompson\, J. Matthews\, T. Hashimoto\, J. O'Brien\, A. Laing

    CLEO-Europe/EQEC 2015 2015年6月24日

  88. Over-1mm-long Wideband on-Chip Slow light Waveguides Realized by 1,000 Coupled L3 Nanocavities 国際会議

    E. Kuramochi\, N. Matsuda\, H. Takesue\, M. Notomi

    CLEO:QELS 2015 2015年5月15日

  89. Octave Spanning Frequency Comb Generation in a Dispersion-Controlled Short Silicon-Wire Waveguide with a Fiber Laser Oscillator 国際会議

    T. Goto\, A. Ishizawa\, R. Kou\, T. Tsuchizawa\, N. Matsuda\, K. Hitachi\, T. Nishikawa\, K. Yamada\, T. Sogawa\, H. Gotoh

    CLEO:QELS 2015 2015年5月13日

  90. Controlling frequency distinguishability of photons using cross phase modulation 国際会議

    N. Matsuda

    CLEO:QELS 2015 2015年5月12日

  91. On-chip generation and demultiplexing of quantum correlated photons using silicon-silica monolithic waveguide platform 国際会議

    N. Matsuda\, P. Karkus\, H. Nishi\, T. Tsuchizawa\, W. Munro\, H. Takesue\, K. Yamada

    ECOC 2014 2014年9月23日

  92. Single-photon frequency conversion using cross-phase modulation 国際会議

    N. Matsuda

    CLEO/QELS 2014 2014年6月11日

  93. On-chip supercontinuum generation in a dispersion-controlled silicon-wire waveguide 国際会議

    A. Ishizawa\, T. Goto\, H. Nishi\, N. Matsuda\, R. Kou\, K. Hitachi\, T. Nishikawa\, K. Yamada\, T. Sogawa\, H. Gotoh

    CLEO/QELS 2014 2014年6月10日

  94. Large-scale slanted arrays of high-Q coupled Si L3 nanocavities 国際会議

    E. Kuramochi\, A. Park\, N. Matsuda\, H. Takesue\, M. Notomi

    PECS-XI 2014年5月13日

  95. Large-scale coupled photonic crystal cavities for quantum optics devices 国際会議 招待有り

    Nobuyuki Matsuda

    Interedisciplinary Workshop on Quantum Device (IWQD) 2014 2014年3月26日

  96. Monolithic source of telecom-band polarization entanglement a silicon photonic chip 国際会議 招待有り

    N. Matsuda, H. Le Jeannic, H. Fukuda, T. Tsuchizawa, W. J. Munro, K. Shimizu, Y. Tokura, K. Yamada, H. Takesue

    CLEO-PR & OECC/PS 2013 2013年7月4日

  97. Integrated Single Photon Buffer Based on Coupled-Resonator Optical Waveguide 国際会議

    H. Takesue\, N. Matsuda\, E. Kuramochi\, M. Notomi

    CLEO/QELS 2013 2013年6月11日

  98. Long Distance Distribution of Entangled Photon Pair Over 300 km of Fiber 国際会議

    T. Inagaki\, N. Matsuda\, O. Tadanaga\, Y. Nishida\, M. Asobe\, H. Takesue

    CLEO/QELS 2013 2013年6月11日

  99. Slow-Light-Enhanced Correlated Photon Pair Generation in a Silicon Photonic Crystal Coupled-Resonator Optical Waveguide 国際会議

    N. Matsuda\, H. Takesue\, K. Shimizu\, Y. Tokura\, E. Kuramochi\, M. Notomi

    CLEO/Europe-IQEC 2013 2013年5月15日

  100. Ultra-Narrowband Nonlinear Wavelength Conversion Using Coupled Photonic Crystal Nanocavities 国際会議 招待有り

    N. Matsuda, E. Kuramochi, H. Takesue, K. Shimizu, Y. Tokura, M. Notomi

    CLEO/Europe-IQEC 2013 2013年5月12日

  101. 集積フォトニクス技術を用いた光量子情報処理デバイス 招待有り

    松田信幸

    第三回先端フォトニクスシンポジウム 2013年4月26日

  102. オンチップ偏波もつれ光子対源:高忠実度化と今後の展望 招待有り

    松田信幸, H. Le Jeannic, 福田浩, 土澤泰, 山田浩治, 都倉康弘, 武居弘樹

    第73回応用物理学会学術講演会 2012年9月13日

  103. Polarization-entangled photon pair source on a chip 国際会議

    N. Matsuda\, H. Le Jeannic\, H. Fukuda\, T. Tsuchizawa\, K. Yamada\, Y. Tokura\, H. Takesue

    9th Int. Conference on Group IV Photonics (GFP 2012) 2012年8月30日

  104. Monolithically-integrated polarization-entangled photon pair source on a silicon-on-insulator photonic circuit 国際会議

    H. Le Jeannic\, N. Matsuda\, H. Takesue. H. Fukuda\, T. Tsuchizawa\, T. Watanabe\, K. Yamada\, S. Itabashi\, Y. Tokura

    CLEO2012 2012年5月6日

  105. Multi-particle Quantum Walks with 2D & 3D Arrayed Waveguides 国際会議

    K. Poulios\, D. Fry\, M. Lobino\, J. C. F. Matthews\, J. D. A. Meinecke\, A. Peruzzo\, X. Zhou\, M. G. Thompson\, J. L. O'Brien\, A. Politi\, N. Ismail\, K. Worhoff\, R. Keil\, A. Szameit\, N. Matsuda

    16th European Conference on Integrated Optics, ECIO 2012 2012年4月17日

  106. シリコン細線導波路を用いた量子もつれ光子対発生とその応用 招待有り

    武居弘樹, 原田健一, 松田信幸, 都倉康弘, 福田浩, 土澤泰, 渡辺俊文, 山田浩治, 板橋聖一

    第16回シリコンフォトニクス研究会 2011年11月25日

  107. 量子光学用非線形媒質としてのシリコン細線導波路 招待有り

    枝松圭一, 松田信幸, 山田浩治, 渡辺俊文, 土澤泰, 福田浩, 板橋聖一

    第16回シリコンフォトニクス研究会 2011年11月25日

  108. Slow light enhanced waveguide nonlinearity in ultrahigh-Q photonic crystal coupled resonator chain 国際会議

    N. Matsuda\, T. Kato\, K. Harada\, H. Takesue\, E. Kuramochi\, M. Notomi

    Microopics Conference (MOC), 2011 17th 2011年10月31日

  109. Highly-efficient four-wave mixing in a coupled-nanocavity waveguide 国際会議

    N. Matsuda\, T. Kato\, K. Harada\, H. Takesue\, E. Kuramochi\, M. Notomi

    Lasers and Electro-Optics (CLEO), 2011 Conference on 2011年5月6日

  110. 結合共振器光導波路における非線形光学 招待有り

    松田信幸

    第12回量子情報関東Student Chapter 2011年2月28日

  111. Correlated Photon-Pair Generation from Silicon Microring Resonators 国際会議

    N. Matsuda\, T. Kato\, K. Yamada\, T. Watanabe\, T. Tsuchizawa\, H. Fukuda\, S. Itabashi\, K. Edamatsu

    Updating Quantum Cryptography and Communications (UQCC 2010) 2010年10月19日

  112. Efficient photon-pair generation in silicon micro-ring resonators 国際会議

    N. Matsuda\, T. Kato\, K. Yamada\, T. Watanabe\, T. Tsuchizawa\, H. Fukuda\, S. Itabashi\, K. Edamatsu

    Tenth International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computation (QCMC) 2010年7月20日

  113. Nonclassical interference between a heralded pure single photon state and a weak coherent state 国際会議

    R.-B. Jin\, J. Zhang\, R. Shimizu\, N. Matsuda\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    Tenth International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computation (QCMC) 2010年7月19日

  114. Quantum random walks circuits with photonic waveguides 国際会議

    A. Peruzzo\, J. Matthews\, A. Politi\, M. Lobino\, X.-Q. Zhou\, M. G. Thompson\, J. O'Brien\, N. Matsuda\, N. Ismail\, K. Worhoff\, Y. Bromberg\, Y. Lahini\, Y. Silberberg

    15th European Conference on Integrated Optics, ECIO 2010 2010年4月9日

  115. Single-photon-level optical nonlinearities in waveguide media 国際会議 招待有り

    N. Matsuda, K. Edamatsu, Y. Mitsumori, H. Kosaka, R. Shimizu, K. Yamada, T. Watanabe, T. Tsuchizawa, H. Fukuda, S. Itabashi

    The 18th International Laser Physics Workshop (LPHYS'09) 2009年7月17日

  116. Observation of single-photon-level Kerr nonlinearity in a photonic crystal fiber 国際会議

    N. Matsuda\, R. Shimizu\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    The 19th International Conference on Laser Spectroscopy (ICOLS 2009) 2009年6月8日

  117. Observation of the single-photon-level Kerr nonlinearity in an optical fiber 国際会議

    N. Matsuda\, R. Shimizu\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    2008 International Symposium on Physics of Quantum Technology (ISPQT) 2008年11月27日

  118. Measurement of cross-Kerr nonlinearity induced by a single-photon-level coherent pulse in a photonic crystal fiber 国際会議

    N. Matsuda\, R. Shimizu\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    The 9th International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing (QCMC) 2008年8月21日

  119. Measurement of single-photon phase shifts in a photonic crystal fiber 国際会議

    N. Matsuda

    1st HOPE Meeting 2008年2月26日

  120. Measurement of ultrasmall phase shifts induced by a few photons in a photonic crystal fiber 国際会議

    N. Matsuda

    The 4th NTT BRL School 2007年11月20日

  121. Measurement of optical cross-Kerr nonlinearity induced by a few photons in a photonic crystal fiber 国際会議

    N. Matsuda\, R. Shimizu\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    CLEO/Europe-IQEC 2007 2007年6月17日

  122. Measurement of cross-Kerr nonlinearity induced by a few photons in a photonic crystal fiber 国際会議

    N. Matsuda\, R. Shimizu\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    The 9th Conference on Coherence in Quantum Optics (CQO-9) 2007年6月13日

  123. Measurement of nonlinear phase shifts of a photonic crystal fiber using a polarization-division Sagnac in-terferometer 国際会議

    N. Matsuda\, R. Shimizu\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    European Conference on Optical Communication (ECOC) 2006 2006年9月19日

  124. Generation of polarization entanglement converted from a spatial correlation in spontaneous parametric down-conversion 国際会議

    R. Shimizu\, T. Yamaguchi\, N. Matsuda\, Y. Mitsumori\, H. Kosaka\, K. Edamatsu

    European Conference on Optical Communication (ECOC) 2006 2006年9月19日

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産業財産権 15

  1. 光共振器

    倉持 栄一, 納富 雅也, 松田 信幸, 武居 弘樹

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 偏波もつれ光子対発生素子

    松田 信幸, 武居 弘樹, 都倉 康弘, 福田 浩, 土澤 泰, 山田 浩治

    産業財産権の種類: 特許権

  3. 光子対発生装置

    松田 信幸, 板橋 聖一, 枝松 圭一

    産業財産権の種類: 特許権

  4. 光子周波数変換装置

    松田 信幸, 武居 弘樹

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 光学非線形評価装置及び光スイッチング素子

    枝松 圭一, 清水 亮介, 松田 信幸

    産業財産権の種類: 特許権

  6. 光回路

    岡野誠, 松田信幸

    産業財産権の種類: 特許権

  7. 制御装置、制御方法、及びプログラム

    岡野誠, 松田信幸

    産業財産権の種類: 特許権

  8. 真空スクイズド光発生装置および発生方法

    松田信幸, 木村彰吾

    産業財産権の種類: 特許権

  9. SQUEEZED VACUUM GENERATOR AND SQUEEZED VACUUM GENERATING METHOD

    Nobuyuki Matsuda, Shogo Kimura

    産業財産権の種類: 特許権

  10. 二次元材料の光学非線形性の測定方法

    米津佑哉, 石澤淳, 西英隆, 土澤泰, 松田信幸, 高橋礼, 山田浩治

    産業財産権の種類: 特許権

  11. 量子もつれ状態発生装置

    武居弘樹, 松田信幸, 稲垣卓弘

    産業財産権の種類: 特許権

  12. 光子対発生装置

    松田信幸, 倉持栄一, 納富雅也, 武居弘樹, 清水薫, 都倉康弘

    産業財産権の種類: 特許権

  13. 光子対発生素子および光子対発生装置

    松田信幸, 山田浩治, 土澤泰, 枝松圭一

    産業財産権の種類: 特許権

  14. 光パルス発生装置

    玉木潔, 加藤豪, 松田信幸

    産業財産権の種類: 特許権

  15. 光学非線形評価装置及び光スイッチング素子

    枝松 圭一, 清水 亮介, 松田 信幸

    特許第4627549号

    産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 11

  1. 時間領域フォトニックデバイスの創成 競争的資金

    松田 信幸

    2021年4月 ~ 2028年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    本研究では、空間的な屈折率の構造に基づく光学素子の概念を「時間」の領域へと拡張した新たな光デバイスを実現します。時間的な屈折率境界における光学現象の観測と理解を進めながら、時間ビームスプリッタや時間干渉計などの光学素子・光回路を作製し実証します。さらにそれらを組み合わせ,光量子計算等の高度な光情報処理へと展開します。これにより、空間的な制約から解放された新たな光デバイス技術を確立します。

  2. ハイブリッド光位相シフタによるプログラマブル光回路を用いた光演算 競争的資金

    竹中 充, 岡野 誠, 松田 信幸

    2020年11月 ~ 2025年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    化合物半導体薄膜とシリコンを組み合わせた超低消費電力ハイブリッド光位相シフタを超低損失シリコン光回路に集積した大規模プログラマブル光回路により光行列演算を実現することで、深層学習や量子計算の演算性能を大幅に向上可能とする光情報処理基盤技術の確立を目指します。これにより、ムーアの法則終焉後においても超スマート社会の推進を可能とする人工知能や組み合わせ最適化の飛躍的発展に貢献します。

  3. 量子技術のための超伝導体-半導体光エレクトロニクス 競争的資金

    松田信幸

    2021年4月 ~ 2023年3月

  4. 自由空間型ユニタリ変換光回路のオンチップ集積化 競争的資金

    松田 信幸, 金森 義明, 山田 博仁

    2020年4月 ~ 2023年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    昨年度,薄さ数μmのシリコン薄膜によるビームスプリッタを周期的に並べた自由空間型光干渉回路を設計するとともに,シリコン深掘りエッチングにより,その試作に成功した.光ファイバアレイを用いて回路の複数の入力ポートにレーザー光を入力し,出力ビームパターンから回路の干渉動作を確認した. 本年度は,引き続き光回路の動作検証を進めた.原子間力顕微鏡を用い,Si薄膜の表面(側面)状態,特に表面荒れを評価した.その結果,試料の表面粗さは当初設定した目標値を下回る水準にあることが分かった. 次いで,膜厚のばらつきを様々な膜厚の試料について走査型電子顕微鏡を用いて調査した結果,膜厚の製造誤差は極めて小さいことが判明した.そのため本研究で目指すランダムなユニタリ変換回路の実現にあたり,製造ばらつきによるビームスプリッタのばらつきを利用するのではなく,高い制御性とともに各ビームスプリッタの反射率・透過率を設定できることが分かった.また,設計段階で独自提案した,干渉特性を向上させるための薄膜位置オフセット法の有効性を実験的に確認した. 次いで素子を光回路として動作させるため,入力側と出力側の両方に光ファイバアレイを設置し,光の入出力特性を調べた.結果,出力側ファイバアレイに結合する光強度を,全てのポートについて同時に最大化できないことが分かった.この原因について詳細に調べたところ,Si薄膜側面に存在する角度1度以下の微小な傾斜が,各Si薄膜での干渉特性やビーム出力方向を変化させていることがわかった.この傾斜の改善は今後の課題である.なお,この調査過程で,深掘エッチングで実現することが困難な不規則な薄膜パターンを作製することのできるポストプロセス法を新たに見出した.

  5. 量子情報処理システムの大規模化に向けた小型単一光子源の開発 競争的資金

    松田信幸

    2020年7月 ~ 2021年6月

  6. 量子計算の大規模化に向けた超低損失光集積回路の実現 競争的資金

    松田信幸

    2020年5月 ~ 2021年3月

  7. 超低損失シリコン細線導波路の実現

    山田博仁, 松田信幸, 金森義明

    2018年10月 ~

  8. 多光子の無損失な波長変換法の構築と大規模量子計算への応用 競争的資金

    松田 信幸

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    研究種目:Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    研究機関:NTT Basic Research Laboratories

    2014年4月1日 ~ 2017年3月31日

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    量子情報通信において重要な単一光子の波長変換技術に関する新規手法を構築した。光ファイバ中の相互位相変調(XPM)を用い、従来法では困難であった常に効率100%の光子波長変換技術を確立するとともに、最大0.4 THzの光子波長シフトなどに成功した。変換に伴い単一光子の光子統計性や他の光子との量子もつれが保持されていることを確認し、本手法が量子情報通信実験へと適用可能であることを示した。さらに被変調光子数を増やし、相関2光子スペクトルの外部変調や、識別不可能な4光子の周波数空間ボゾン出力分布の観測に成功した。加えて、XPMを用いた時間領域光全反射という新たな光状態制御技術の知見を得た。

  9. シリコンフォトニクス技術を用いた光子量子回路の集積化の研究 競争的資金

    武居 弘樹, 松田 信幸, 倉持 栄一, 清水 薫, 納富 雅也, 本庄 利守

    提供機関:Japan Society for the Promotion of Science

    制度名:Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究種目:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関:NTT Basic Research Laboratories

    2010年 ~ 2012年

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    シリコンフォトニクス技術を用いて、光子を用いた大規模な量子情報処理を行うために必要な「集積化量子光回路」を実現するための基盤技術を確立した。具体的には、ワンチップ集積化シリコン細線導波路による偏波もつれ光子対発生源、シリコンフォトニック結晶結合共振器光導波路中のスローライト効果を用いた高効率量子相関光子対発生源および量子バッファなどを実現した。

  10. 弱い光学非線形性をもつ媒質における単一光子誘起位相シ フト測定技術の確立とその応用

    松田信幸

    2009年11月 ~ 2010年2月

  11. 弱い光学非線形性をもつ媒質における単一光子誘起位相シフト測定技術の確立とその応用

    松田 信幸

    2008年 ~ 2009年

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    上記研究課題遂行の為、研究代表者は前年度に光ファイバを用いた単一光子誘起位相シフトの測定に成功している。手軽に入手可能な光ファイバを用いて非常に微弱な単一光子非線形性の測定技術が確立されたことで、他の媒質や異なる入射光量子状態に対する非線形応答の測定が可能となり、将来の量子情報処理に対する新たな知見を得るための新たなテストベッドが確立された。 本年度は同一レベルの異なる非線形応答を持つデバイスとして、シリコン細線導波路における微弱光誘起光学非線形性の観測を行った。シリコンの透過帯域である通信波長帯のパルスレーザーを用いて実験を行った結果、よく知られた光カー効果と二光子励起キャリアによる位相変調に加え、一光子励起キャリアによる微弱な位相変調が観測された。この現象は微弱光領域におけるシリコンの光非線形性の測定により初めて観測され、他の研究グループにおけるシリコンデバイスの性能評価に早速寄与している。 また英国ブリストル大学のJeremy O'Brien教授の研究グループと共同で、複数光路を待つSiO_xN_y方向性結合器における、相関光子対の強度相関測定を行った。そのようなデバイスは量子ウォークと呼ばれる、量子力学的な粒子に特有の振る舞いを示し、量子計算などへの応用が見込まれていることから、近年世界中で精力的に研究されている。我々は世界で初めて非古典的な入射光子に対する量子ウォークの測定に成功した。

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担当経験のある科目(授業) 8

  1. 工業物理学概論 東北大学

  2. 電子工学概論 東北大学

  3. 電気・通信・電子・情報工学実験B 東北大学

  4. 電子回路II 東北工業大学

  5. 通信工学セミナー 東北大学

  6. 電気・通信・電子・情報工学実験D 東北大学

  7. 電磁気学基礎演習 東北大学

  8. 電気回路学I 東北大学

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社会貢献活動 2

  1. たのしいサイエンス・サマースクール 幹事

    たのしいサイエンス・サマースクール

    2020年4月1日 ~ 2023年9月29日

  2. たのしいサイエンス・サマースクール 実行委員

    たのしいサイエンス・サマースクール

    2019年4月1日 ~ 2019年8月31日

メディア報道 5

  1. 東北大・松田氏ら 計10人に奨励賞 インコス財団選出

    河北新報

    2021年5月22日

    メディア報道種別: 新聞・雑誌

  2. Photonic Chip Used as Quantum Simulator to Model Molecular Dynamics

    Photonics Media

    2018年

    メディア報道種別: インターネットメディア

  3. A Quantum Simulator for Molecular Motion

    Optics & Photonics

    2018年

    メディア報道種別: インターネットメディア

  4. 光ファイバー中で単一光子を無損失で波長変換

    日経XTECH

    2016年3月29日

    メディア報道種別: インターネットメディア

  5. NTT、光ファイバーで損失なく光子波長変換する新手法を考案

    日刊工業新聞 26面

    2016年3月28日