竹内研究室 京都大学大学院工学研究科電子工学専攻

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本研究室について

光子や電子などの「量子」は、古典的な粒子とは全く異なる振る舞いをします。それらの「量子状態」を完全に制御し、従来のコンピュータでは時間がかかりすぎ解くことのできない問題を解く「量子コンピュータ」や、観測出来なかった現象を観察する「量子計測」などの実現が期待されています。本研究室では、光子を用いた量子情報科学に関する研究を推進しています。

1. 光量子情報

光量子コンピュータ・光量子シミュレータの実現を目指す研究です。 私たちはこれまでに、光子と光子の間の「量子干渉」を駆使した 世界最大級の光量子回路を実現(Science誌に掲載)するなど、 光量子回路の研究を世界的にリードしています。


2. ナノフォトニクス

ナノテクノロジーを駆使したデバイスにより、 半導体量子ドットやダイヤモンドの極小微粒子などの単一発光体(人工原子)から、 光子を自在に出し入れすることを目指します。


3. 光量子計測

光は、重力波干渉計から生体計測まで、非常に多く用いられています。 光子ひとつ一つを操った「量子光」を用いることで、これらの計測の感度や分解能を飛躍的に高める研究を進めています。2007年度サイエンティフィックアメリカン誌の世界ベスト50研究にも選ばれました。

Topics

  • 2022/10/28
    Nicolas君、朴君、岡本准教授、竹内教授の論文"Optimizing the coupling efficiency of spontaneous parametric down-conversion photon pairs into single-mode fibers"が Phys. Rev. A 106, 043719 (2022)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2022/9/19
    羽山君、曹さん、岡本准教授、末澤さん、岡野さん、竹内教授の論文"High-depth-resolution imaging of dispersive samples using quantum optical coherence tomography"が Opt. Lett. 47, 4949-4952 (2022)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2022/9/7
    荒畑君、向井さん、田嶌さん、岡本准教授、竹内教授の論文"Wavelength-Tunable Quantum Absorption Spectroscopy in the Broadband Midinfrared Region"が Phys. Rev. Applied 18, 034015 (2022)に掲載されました。また、Editors' Suggestionに選ばれました。おめでとうございます!(京大プレスリリース、日刊工業新聞電子版(10月13日) “1波長 2秒で測定 京大 量子赤外吸収分光法”)
  • 2022/9/06
    私達の研究が 科学技術振興機構の広報誌 JSTnews で紹介されました。(2022年9月号)
  • 2022/6/8
    向井さん、岡本准教授、竹内教授の論文"Quantum Fourier-transform infrared spectroscopy in the fingerprint region"が Opt. Express 30, 22624-22636 (2022)に掲載されました。おめでとうございます!(京大プレスリリース)
  • 2022/5/14
    岡本悠太郎君が、2021年度の吉田卒業論文賞を受賞しました。おめでとうございます!
  • 2022/4/7
    荒畑君が、光・電子デバイス創成学研究グラント奨励賞を受賞しました。おめでとうございます!
  • 2022/4/1
    メンバーを更新いたしました。修士学生の小田 哲秀君、四回生の荒木 龍斗君、岡城 勇大君、岸田 駿人君、林 遼一君、 宮田 龍一君が配属されました。
  • 2022/2/16
    令和4年2月21日(月)13:00から、来年度研究室配属予定の新4回生を対象にした、合同見学会がオンラインで行われます。来年度研究室配属予定の新4回生は、事前登録の上、奮ってご参加下さい。
  • 2022/1/7
    田嶌さん、高島助教、Schell教授(ハノーファー大学)、Tranさん(シドニー工科大学)、Aharonovich教授(シドニー工科大学)、竹内教授の論文"Hybrid device of hexagonal boron nitride nanoflakes with defect centres and a nano-fibre Bragg cavity"がSci. Rep. 12, 96 (2022)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2021/12/21
    荒畑君が4th IFQMSにおいてBest Short Presentation Awardを受賞しました。おめでとうございます!
  • 2021/10/7
    杉浦君が2021年度( 令和3年度) 「 第3回 物質・ デバイス共同研究賞」(課題名:窒化シリコン導波路を用いた光量子デバ イス技術開発、共同研究者:横山教授(九州大学)、 高島助教、 岡本准教授、 竹内教授)を受賞しました。おめでとうございます!
  • 2021/10/5
    島崎君、高島助教、竹内教授の論文"Fabrication of Detonation Nanodiamonds Containing Silicon-Vacancy Color Centers by High Temperature Annealing"がPhysica Status Solidi (A)誌(Volume 218, Issue 19, October 2021)のCover artに選ばれました。おめでとうございます!
  • 2021/10/5
    島崎君、川口君、高島助教、瀬川さん(ETH、京都大学白川研)、Soさん(京都大学白川研)、寺田さん(京都大学白川研)、小野田さん(量子科学技術研究開発機構)、大島さん(量子科学技術研究開発機構)、白川教授(京都大学)、竹内教授の論文"Fabrication of Detonation Nanodiamonds Containing Silicon-Vacancy Color Centers by High Temperature Annealing"がPhys. Status Solidi A, 218: 2100144 (2021)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2021/10/1
    メンバーを更新いたしました。 向井 佑さんが特定助教に昇任されました。
  • 2021/10/1
    webサイトをリニューアルしました。
  • 2021/8/1
    メンバーを更新いたしました。 加賀田 博司さんが特定教授に昇任されました。
  • 2021/7/26
    曹さん、久光さん(島津製作所)、徳田さん(島津製作所)、栗村先生(物質・材料研究機構)、岡本准教授、竹内教授の論文"Efficient generation of ultra-broadband parametric fluorescence using chirped quasi-phase-matched waveguide devices"が Opt. Express 29, 21615-21628 (2021)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2021/6/8
    高島助教、福田君、島崎君、岩端君、川口君、Andreas Schellさん(ハノーファー大学)、田嶌さん、阿部さん(量子科学技術研究開発機構)、小野田さん(量子科学技術研究開発機構)、大島さん(量子科学技術研究開発機構)、竹内教授の論文"Creation of silicon vacancy color centers with a narrow emission line in nanodiamonds by ion implantation"が Opt. Mater. Express 11, 1978-1988 (2021)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2021/5/24
    荒畑君、向井さん、曹さん、田嶌さん、岡本准教授、竹内教授の論文"Wavelength variable generation and detection of photon pairs in visible and mid-infrared regions via spontaneous parametric downconversion "が J. Opt. Soc. Am. B 38, 1934-1941 (2021)に掲載されました。おめでとうございます!
  • 2021/4/1
    メンバーを更新いたしました。 四回生の岩田祐磨君、岡本悠太郎君、斎藤凌矢君、鈴木和樹君、濱山友志君が配属されました。
  • 2021/3/9
    向井さん、荒畑君、田嶌さん、岡本准教授、竹内教授の論文"Quantum Fourier-Transform Infrared Spectroscopy for Complex Transmittance Measurements"が Phys. Rev. Applied 15, 034019 (2021)に掲載されました。おめでとうございます!(京大プレスリリース、日刊工業新聞電子版(3月9日) “京大、可視光のみで赤外分光技術 分子測定機器の小型化に道”)
  • 2020/10/29
    清原君、山城君、岡本准教授、荒木君、Wuさん(広島大学)、Hofmann教授(広島大学)、竹内教授の論文"Direct and efficient verification of entanglement between two multimode-multiphoton systems"が Optica 7, 1517-1523 (2020)に掲載されました。おめでとうございます! (京大プレスリリース)