古澤研究室では量子光学的手法を用いた量子情報物理の研究をしています。中心的課題は「量子テレポーテーション」です。
量子テレポーテーションとは、波動関数を伝送することですが、普通の「古典的」な方法では不可能です。波動関数を規定するには共役物理量の同時確定が必要ですが、これは量子力学の根幹である不確定性原理に矛盾するからです。量子テレポーテーションでは、EPR(アインシュタイン、ポドルスキー、ローゼン)相関のある光を用いて、この不確定性の壁を回避しています。また、EPR相関は量子コンピューターの「心臓」であることから、量子テレポーテーションの研究は量子コンピューターの研究であるともいえます。
我々はこの量子テレポーテーション実験に世界で初めて成功し、さらなる高性能化を目指しています。この実験は世界的に注目されており、マイケル・クライトンのSF小説「タイムライン」にも取り上げられました。

古澤明教授のGoogle Scholar

日本-デンマークセミナーに参加しました。(2019.11)

古澤研は日本代表としてコペンハーゲンのニールス・ボーア研究所(Niels Bohr Institute)でのセミナーに出席しました。額に入っている写真と同じ部屋で行いました。この部屋で量子力学が生まれたと言えます。また、古澤教授が座っているのはニールス・ボーアのデスクです。

'Generation of time-domain-multiplexed two-dimensional cluster state'の論文がScienceに掲載され、記者会見を行いました!!(2019.10)

W. Asavanant et al., Science 366, 373 (2019).

Full Text (PDF) はこちらから

S. Takeda and A. Furusawa, "Toward large-scale fault-tolerant universal photonic quantum computing"がScilightにて特集されました!!(2019.6)

'On-demand photonic entanglement synthesizer'の論文がScience Advancesに掲載されました!!(2019.5)

古澤教授がオーストラリア国立大学で行ったpublic talkがご覧いただけます!!(2019.4)

古澤教授の著書「光の量子コンピューター」が集英社インターナショナルから出版されました!!(2019.2)

ジュラシック・パークの作者、マイケル・クライトンの小説「タイムライン」は古澤教授の量子テレポーテーション実験がモチーフになっています!!

ループ型光量子コンピューターの解説

古澤教授の講義が見られます!!

東京大学オープンコースウェア [ #7 情報社会の工学2:ハード(量子コンピューター)]

"究極の大規模光量子コンピューター実現法を発明"に関するニュースがNHKニュース7で紹介されました!!

●詳細1 ●詳細2

芹川昂寛君(2018年博士号取得)による研究室紹介です!!

古澤明教授が2016年秋の紫綬褒章を受賞しました!!

●日本経済新聞 ●東京大学工学部 ●東大本部各種受賞者一覧 ●伝達式集合写真

時間領域多重一方向量子計算モデルを用いた光量子コンピューターの解説

NHKニュース7で紹介されました!!

A. Furusawa
"Perspective on hybrid quantum information processing: A way for large-scale quantum information processing"
Journal of Optics 19, 070401-1-3 (2017)

Paper of the Weekに選ばれました!!

オーストラリア国立大学のKioloaビーチキャンパスで合同ワークショップを開催しました。(2019年2月)

"the 13th Japan-US Joint Seminar on Quantum Electronics and Laser Spectroscopy"を開催しました!! @金沢(2018年9月)

オーストラリア国立大学との合同ワークショップを開催しました!!(2018年3月)

2017年3月UT-ANUワークショップ@オーストラリア国立大学

2016年3月 UT-ANUワークショップ@東京大学

古澤教授が平成26年度東レ科学技術賞を受賞しました!!

古澤教授が出演した BSフジ“「ノーベル賞と最強の日本人」世界に挑む科学者たち”(2013年12月27日(金)放送)の動画をご覧いただけます!!

Continuous-variable entanglement on a chip

G. Masada et al., Nature Photonics 9, 316-319 (2015).

Experimental proof of nonlocal wavefunction collapse
for a single particle using homodyne measurements

M. Fuwa et al., Nature Communications, 6, 6665 (2015)

Ultra-Large-Scale continuous-variable cluster states
multiplexed in the time domain

S. Yokoyama et al., Nature Photonics 7, 982-986 (2013).

超大規模量子エンタングルド状態の生成法について

Deterministic quantum teleportation of photonic qubits
by a hybrid technique

S. Takeda et al., Nature 500, 315-318 (2013).

動画サイトDIGINFO TVで紹介されています!

2Physicsに解説が掲載されています!

JSTサイエンスニュースにて動画が紹介されています!

Quantum-enhanced optical-phase tracking

H. Yonezawa et al., Science 337, 1514-1517 (2012).

Teleportation of Schrodinger's cat wave-packets of light

N. Lee et al., Science 332, 330-333 (2011).

Dynamic squeezing gate movie (Upper panel is input and Bottom panel is output)

K. Miyata et al., PHYSICAL REVIEW A 90, 060302(R) (2014)

研究内容

ハイブリッド量子テレポーテーション

世界で初めて光量子ビットの決定論的な量子テレポーテーションを実証することに成功しました。従来の確率的な手法とは異なり、この実験では光量子ビットが各試行で必ずテレポートされます。

時間領域多重化による超大規模量子もつれの生成

メニクーチ准教授が提案した時間領域多重の手法を基に超大規模量子もつれ生成の実験装置を開発し、量子もつれの大規模化という問題を世界で初めて解決しました。

ユニバーサルな量子計算の実現に向けた非古典的量子状態の生成

ロスの改善にあたり、当研究室ではより測定効率の高い連続波光スキームを採用し、0から3光子数状態までの任意の重ね合わせを80%近い効率で生成することに成功しました。

ループ型光量子コンピュータ

どれほど大規模な計算も最小規模の回路構成で効率良く実行できる新しい光量子コンピュータ方式を提案しました。

Books

「光の量子コンピューター」
集英社インターナショナル
古澤 明

The book "Quantum Teleportation and Entanglemenet"
by Prof.A.Furusawa and Dr.P.van Look was published by Wiley!!

Chap.8: On-Demand Release of a Heralded Quantum State from Concatenated Optical Cavities
J.Yoshikawa, K.Makino and A.Furusawa

Yamamoto, Semba Eds: Principles and Methods of Quantum Information Technologies
Lecture Notes in Physics (Springer)
Chap. 20: Optical Hybrid Quantum Information Processing
S. Takeda and A. Furusawa

Quantum States of Light (Springer)
A. Furusawa

Multi-Step Muti-Input One-Way Quantum Information Processing with
Spatial and Temporal Modes of Light (Springer)
R. Ukai