丹治 はるか　研究室

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光と原子の量子状態制御で、新たな量子技術へ。

丹治はるか研究室は、光の量子力学的な特性が物質との相互作用で顕著に現れる、共振器量子電気力学（Cavity QED）という分野の実験研究をしています。
レーザー冷却された気体原子（数十μK）を光共振器の中に閉じ込め、原子と光子の強い相互作用を引き起こし、光と原子の量子状態制御を基盤とする研究に取り組んでいます。
「量子光源」の開発と極微弱光による物質の制御という二つのアプローチで、新たな量子技術の創出を目指しています。
最近では、生体から発せられる微弱な発光の観測にも取り組んでいます。

Research研究课题

光と原子の量子状態制御を基盤とした新たな量子技術の創出を目指し、光共振器の中に閉じ込めた低温の原子と光子の強い相互作用を利用しています。研究は、量子光源の開発、極微弱光による物質の制御、微弱な生体発光の分光で進めています。

※示意图

低温原子を使った量子光源の開発↗

レーザー光で数十μK程度まで冷やし、光共振器中に捕捉した原子集団を使います。光子数状態や量子もつれ状態を含む様々な光の量子状態を、単一の実験系で生成できる量子光源の実現を目指しています。

※示意图

極微弱光による物質の制御↗

反射率の非常に高い鏡を使った光共振器で、物質と光子を強く相互作用させます。単一光子や真空ゆらぎによる物質の制御と、それを応用した様々な量子デバイスの実現を目指しています。

※示意图

微弱な生体発光の分光↗

情報理工学研究科の仲村研究室・牧研究室で見つかった新しい生体発光現象の機構を解明するため、共同で、マウスの肝臓からの微弱な発光を分光する測定装置を開発しています。

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