科学研究の結果

達成された主な科学研究成果:

(1) テラヘルツ検出技術。超伝導熱イオンボロメーター(HEB)ミキシングデバイスを使用したテラヘルツ信号のコヒーレント検出の研究では、25 THz、ノイズ温度1026 Kと31 THz、ノイズ温度1400 Kで結果が得られました。25 THz周波数帯域におけるシステムのノイズ温度は量子限界ノイズ温度の10倍未満であり、国際的に先進的なレベルに達し、実用的なニーズを満たしています。この研究は、隔年で開催される国際超電導エレクトロニクス会議(ISEC2009)の予備セミナーで6件の招待報告のうちの1件として発表され、その後、会議が開催された日本から電気情報通信学会誌(IEICE2010)に招待論文として掲載するよう推薦されました。

(2) 単一光子検出技術。 NbN超電導ナノワイヤ単一光子検出器チップを作製した。独立した知的財産権を持つ SNSPD チップのパッケージング方法を開発しました。パッケージ化された SNSPD デバイスは、標準のシングルモード光ファイバーを通じて光信号を導入し、光子結合効率は 95% を超えます。同時に、検出信号は同軸ケーブルを通じて導出されるため、使いやすく、製品の要件に近くなります。これは、中国科学技術大学の中国科学院量子情報鍵研究室と日本の大阪大学量子情報フォトニクス研究室に、それぞれ量子鍵配布(QKD)と量子光学システムの実験で使用するために提供されている。

(3) 新しい人工電磁材料。新しい人工電磁構造、すなわち異方性の人工特殊媒質中の空気導波路が提案される。金属/誘電体 (Ag/SiO2) 多層薄膜楔形空気導波路構造が設計されており、電磁波の伝播を停止するまで減速することができます。この構造は、材料ロスの影響を軽減できるだけでなく、多層フィルム技術により容易に実現できるため、重要な応用価値があります。この作品はその後、『Opt Express は、この構造が実現可能性が高く、損失が低いことを指摘し、物理学および材料分野における研究のハイライトとして Nature China によって直ちに報告されました。この論文は、Opt 誌の今月の「トップ ダウンロード」にも含まれていました。海外からも注目を集めるExpressマガジンのウェブサイト。この分野で著名な科学者であるツァクマディス博士は、2009 年のアメリカ ファスト アンド スロー ライト年次総会で特別に招待されたレビュー レポートの中で、この研究成果について具体的に言及しました。

(4) 超伝導量子ビット。量子ジャンプの重要な量子効果が提案され、巨視的な超伝導量子システムで初めて観察されました (PRL 2008)。らは、異なるエネルギーレベルまたは左右の井戸の間の超伝導量子ビットにおける光子支援トンネリングによって形成された山と谷で表される粒子の強い反転を観察しました。この結果はApplに掲載されました。物理学。 Lettと関連した写真が雑誌の表紙に選ばれました。この論文の内容は後に雑誌「Nature China」によって重要な研究の進歩として取り上げられた。中国本土と香港の優れた科学研究成果に選ばれる。これらの実験結果の発表後、日本、イタリア、ポーランド、ベラルーシなどの多くの研究グループがこれらの結果を有名な国際雑誌に引用しました。最新の成果は、一流の国際学術誌であるNature Communication 2010に掲載されました。

(5) テラヘルツスペクトル。さまざまな物質のテラヘルツスペクトル測定を行うため、低温(サンプル温度を-270℃から室温まで変化させる)テラヘルツ分光システムを構築しました。低温THz分光システムは国内の他の機関からは報告されていない。高移動度半導体材料InPの特性を低温テラヘルツ分光装置を用いて研究しました。非接触・非破壊で測定できるため、半導体業界での応用可能性が非常に高いです。テラヘルツ人工電磁材料の高損失問題を解決し、磁場調整を達成できる超伝導テラヘルツ人工電磁材料が研究されました。さまざまな無極性液体のテラヘルツスペクトルが測定され、アルカンがテラヘルツ導波路に適した材料であることがわかりました。これらの結果は世界中の他の研究グループによって報告されておらず、Opt社会午前。 B、Optics Express およびその他の雑誌。