量子ドット（５１９）と、前記量子ドット（５１９）に電場を印加するように構成される電気的コンタクト（５３３、５３７）と、前記コンタクト（５３３、５３７）に結合される電源であって、双励起子又はより高次の励起子を形成するためにキャリアが前記量子ドット（５１９）に供給されるように、ポテンシャルを印加するように構成される電源と、を具備する光子源であって、前記光子源は、量子ドット（５１９）内の励起子の放射寿命より大きくなるように、キャリアが前記量子ドット（５１９）へ及び前記量子ドット（５１９）からトンネルする時間を増大するように構成される障壁（５２１）をさらに具備し、前記量子ドット（５１９）は、双励起子又はより高次の励起子の崩壊中にエンタングルされた光子の放射に適している、光子源。 （もっと読む）

【課題】すべて光学的なＡＮＤゲートを提供する。
【解決手段】すべて光学的なＡＮＤゲートは、光学共振器を有し、且つ、バイナリ論理レベルを有する個々のデータを具備した第１及び第２振幅変調光学入力信号を受信するべく構成された非線形素子であって、非線形素子は、第１及び第２光学入力信号の両方がハイ論理レベルを具備している場合にのみ、非線形素子は、ハイ論理レベルを有する光学出力信号として光を出力し、光学入力信号のいずれか又は両方がロウ論理レベルを具備している場合には、非線形素子は、ロウ論理レベルを有する光学出力信号として実質的に光を出力しないように、光学入力信号の少なくとも１つのものの周波数との関係においてチューニングされた共振周波数を具備しており、この結果、光学出力信号は、振幅変調されたバイナリ論理レベルを具備しており、非線形素子は、基板上にリングとして形成されている、非線形素子、を有する。 （もっと読む）

伝令付き単一光子のための光源のためのシステム及び方法であって、対の数を奇数又は偶数とすることができる複数の光子対のバーストを提供する相関光子対生成装置であって、各対の一方が第１の特性であるが第２の特性ではない特性を有し、各対の他方が第２の特性であるが第１の特性ではない特性を有する、相関光子対生成装置と、第１の特性を有する対の光子のための第１の光の経路と、第２の特性を有する対の光子のための第２の光の経路と、光子のバーストごとに、バーストにおける光子対の数が偶数であるか奇数であるかに応じて、第１の経路における第１の特性の光子の数をゼロ又は１に低減する第１の光の経路における二光子吸収体と、バーストにおける光子の数が奇数である場合に表示するために伝令信号を出力する第２の経路における光子検出器と、第２の光の経路の出力に結合され、伝令信号に応答して作動するように接続された光スイッチとを備える伝令付き単一光子のための光源のためのシステム及び方法を提供する。
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【課題】 光信号により導波路の屈折率を選択的に制御することを可能にする光回路デバイスを提供する。
【解決手段】 光学的手段によって様々な論理デバイス又は他の回路を実施するために用いることができる光デバイスのための技術が一般的に開示されている。例示的光デバイスは導波路内の電荷キャリア集合を変更するためにフォトダイオードを使用し、それによって導波路の屈折率を変更する。フォトダイオードは、光導波路を介してフォトダイオードに結合され得る光信号によって駆動されてもよい。光信号は、導波路を介してコヒーレント光の位相を制御するように構成されてもよい。様々な論理デバイス及び他の回路は、導波路を介して結合される光が別のコヒーレント光と建設的又は破壊的に干渉することを可能にすることによって実施することができる。 （もっと読む）

【課題】ナノスケールで構成することができ、しかも蓄積時における光損失を極力抑えることが可能な量子ドットを用いた光遅延器を提供する。
【解決手段】格納すべきデータに応じた光信号を入力用の量子ドット１２へ供給することにより、その波長に応じて励起された第１の励起子を遅延用の量子ドット１４へ注入させ、入力用の量子ドット１２から遅延用の量子ドット１４へ注入された第１の励起子を共鳴準位間で互いに伝送させることによりこれを格納させるとともに、光信号とは異なる波長からなる緩和防止用光信号を供給して下位準位へ更に第２の励起子を励起させることにより、共鳴準位間において伝送させている第１の励起子の上記下位準位を介した緩和を遅延させる。 （もっと読む）

【課題】共振器モードと遷移双極子モーメントおよび均一幅の大きな遷移との強い結合を量子ゲートに利用する。
【解決手段】共振器中の物理系ｉの｜０＞_ｉ、｜１＞_ｉで量子ビットを表し、均一幅が｜０＞_ｉと｜１＞_ｉの間のエネルギー差よりも大きい遷移で結ばれた状態を｜２＞_ｉ、｜３＞_ｉとして、｜２＞_ｉと｜３＞_ｉとの間の遷移に共通の共振器モードを共鳴させ、ｍ個の物理系ｋで共振器モードを利用した量子ビットゲートを行う際に、相互のエネルギーの差が均一幅よりも大きく、｜２＞_ｋ、｜３＞_ｋのいずれとも均一幅よりも大きいエネルギー差を持つ｜４＞_ｋ、｜５＞_ｋに、｜０＞_ｋ、｜１＞_ｋで表していた量子ビットの状態を移し、｜３＞_ｋと｜４＞_ｋ間および｜５＞_ｋ間の遷移に共鳴する光を利用して物理系間のアディアバティック・パッセージを行い、ｍ個の量子ビット間で量子ビットゲートを行い、｜４＞_ｋ、｜５＞_ｋを｜０＞_ｋ、｜１＞_ｋに移す。 （もっと読む）

【課題】大きな読み出し信号を得、量子ビット数が拡張性に富む。
【解決手段】３つの異なる状態｜０＞、｜１＞、｜ｅ＞を有し、かつ｜０＞−｜ｅ＞間遷移および｜１＞−｜ｅ＞間遷移の均一幅がそれぞれ第１幅、第２幅である物理系を複数含む光導波路１０３を複数個有し、互いに隣接する光導波路で、第１光導波路中の第１物理系が｜０＞または｜１＞にある場合には第２光導波路中の第２物理系の｜０＞−｜ｅ＞間遷移および｜１＞−｜ｅ＞間遷移の遷移角周波数がそれぞれω_０ｅおよびω_１ｅであり、第１物理系が｜ｅ＞にある場合には第２物理系の｜０＞−｜ｅ＞間遷移および｜１＞−｜ｅ＞間遷移の遷移角周波数がそれぞれω_０ｅ＋Δ１、ω_１ｅ＋Δ２であり、第１光導波路と第２光導波路との距離はΔ１およびΔ２がいずれも第１幅および第２幅よりも大きくなる距離であり、かつ第１光導波路を通過する光が第２物理系の状態を変化させない距離である。 （もっと読む）

【課題】スピン−スピン間相互作用をシミュレートする
【解決手段】２つの下状態｜０＞、｜１＞と２つの上状態｜２＞、｜３＞を有し、Ｎ個の頂点とある頂点間をつなぐ辺を有する有限な無向グラフの各頂点に一対一対応するＮ個の物理系と、辺（ｊ，ｊ’）に対応する光学系であって、物理系ｊを含む光共振器（ｊ，ｊ’）と物理系ｊ’を含む光共振器（ｊ’，ｊ）と光共振器を結合する光ファイバーとを含み、物理系ｊの｜１＞−｜２＞間遷移が光共振器（ｊ，ｊ’）の共振器モードと結合する光学系を含む、各辺に一対一対応する複数の光学系１０００と、複数の物理系の｜１＞−｜２＞間遷移、｜０＞−｜３＞間遷移、｜１＞−｜３＞間遷移と結合する複数のレーザー光を供給する光源１１０１と、複数のレーザー光の周波数、強度、位相を調整する複数の変調器１１０４と、複数の変調器を制御する制御装置１１０５と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】理想的な量子計算機の実現。
【解決手段】物理系Ａ、Ｂ、Ｃごとが３つの異なるエネルギー状態｜０＞_ｘ、｜１＞_ｘ、｜ｅ＞_ｘを有し、｜０＞_ｘあるいは｜１＞_ｘあるいは｜０＞_ｘと｜１＞_ｘとの量子力学的な重ね合わせの状態で量子ビットを表す場合に、複数の物理系Ａ、Ｂ、Ｃを含む薄膜Ａ、Ｂ、Ｃが、下から順に薄膜Ａから始まって、薄膜Ｂ、薄膜Ｃ、薄膜Ａと順に繰り返し重ねられた積層部１０３と、隣接する薄膜の状態に依存した遷移角周波数に対応した光であり、かつ、スペクトル幅が互いの角周波数差よりも狭い光を発生して、積層部の薄膜に照射する光源部１０１と、光の周波数と強度とを制御する制御装置部と、薄膜Ａ（Ｅ）中の物理系集団Ａ（Ｅ）からの発光や物理系集団Ａ（Ｅ）を通りぬけてくる光の透過光強度を測定することにより物理系集団のＡ（Ｅ）の量子状態を測定する量子ビット読み出し部１０５と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】光信号の増幅処理を制御光を用いて直接行うことができる光信号増幅３端子装置を提供する。
【解決手段】光信号増幅３端子装置１０においては、第１波長λ_１の第１入力光Ｌ_１と第２波長λ_２の第２入力光Ｌ_２とが入力された第１光増幅素子２６からの光から選択された第２波長λ_２の光と、第３波長λ_３の第３入力光（制御光）Ｌ_３とが第２光増幅素子３４へ入力させられるとき、その第２光増幅素子３４から出された光から選択された第３波長λ_３の出力光Ｌ_４は、前記第１波長λ_１の第１入力光Ｌ_１および／または第３波長λ_３の第３入力光Ｌ_３の強度変化に応答して変調された光であって、前記第３波長λ_３の第３入力光（制御光）Ｌ_３に対する信号増幅率が２以上の大きさの増幅信号となるので、光信号の増幅処理を制御入力光を用いて直接行うことができる光信号増幅３端子装置１０を得ることができる。 （もっと読む）