光スイッチは、可変断面積を有する光通路と、光通路に関連付けられた活性化光応答型圧電素子であって、入射する活性化光に応答して形状が変化するように動作する活性化光応答型圧電素子と、該圧電素子に動作的に結合された、活性化光応答型性を改善するための導電素子とを備えており、活性化光応答型圧電素子は光通路に結合され、活性化光応答型圧電素子は、圧電素子の形状が変化すると光通路の可変断面積が十分に変化し、それにより光通路に沿う光の通過が制御されるように動作する。また、光スイッチを使用した論理ゲート及び論理機能が記述される。
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【課題】電気的な機構を組み込まないで光スイッチのみで構成された、光学部品点数が少なく低コスト化が図れ、本格的な実用化が期待される光論理回路を提供する。
【解決手段】信号光とこれとは異なる波長の制御光を入力し、該制御光の入力のオン／オフにより該信号光の出力のオン／オフを制御する方式の光制御型光スイッチを少なくとも２以上接続して論理回路を構成したことを特徴とする光論理回路。 （もっと読む）

【課題】 双安定素子、特に半導体双安定レーザーには、（１）安定した動作条件が得られにくい、（２）小型化が難しい、という課題があった。
【解決手段】 基板上に、多モード干渉光導波路と、前記多モード干渉光導波路の前後に、前記多モード干渉光導波路より幅の細い第一の光導波路と、前記多モード干渉光導波路より幅の細い第二の光導波路と、前記多モード干渉光導波路より幅の細い第三の光導波路とが接続され、前記第一の光導波路が、１次モード許容導波路であることを特徴とし、前記第二の光導波路において、０次モードと１次モードとが定在波として存在できることを特徴とする双安定素子。 （もっと読む）

【課題】単一物質系からなる量子ビットを個別に読み出す。
【解決手段】共振器１０１と、共振器に含まれ複数の物質系を含み各物質系の５つのエネルギー状態を低いエネルギー順に｜０＞、｜１＞、｜ｇ＞、｜ｅ１＞、｜ｅ２＞と表示すると｜ｇ＞−｜ｅ１＞間遷移が全物質系共通の共振器モードに共鳴し、｜０＞と｜１＞とで量子ビットを表現する物質４０５と、｜ｇ＞−｜ｅ２＞間遷移、｜１＞−｜ｅ２＞間遷移に共鳴する光を生成する手段４０１と、｜１＞を｜ｇ＞に移行する光を生成する手段４０９と、共振器モードに結合する光を生成しこの光を共振器へ入射する手段２０１と、この光の共振器からの反射光、透過光の強度を測定する手段２０１，２０２と、反射光、透過光の強度から物質系ｉの量子ビットを読み取る手段４１０と、物質系ｉを元の状態に戻す光を生成する手段４０９とを具備する。 （もっと読む）

【課題】量子力学的相関を有する光子対（量子もつれ光子対）のうち時間位置もつれ光子対の品質を評価できる時間位置もつれ光子対測定装置を提供する。
【解決手段】時間位置もつれ光子対測定装置は遅延干渉計（４１）と光子検出器（４７）を有する。遅延干渉計は、光子対をなすそれぞれの光子に対して入力された光を２経路に分岐する光分岐手段と、２×２の入出力端子を有する光カプラと、光分岐手段により分岐された一方の経路の光が他方の経路に光に対して所定の時間間隔だけ遅延された状態で光カプラの一方の入力端子に入力させる遅延手段と、光分岐手段により分岐された２経路の光の位相差を調整する調整手段とを有する。光子検出器は、光カプラから出力される光子とその到着時刻を検出する。情報処理装置（４８）は２つの時間位置に関する量子もつれ光子対が、検出される可能性のある３つの時間位置のどこで検出されたかを記録する。 （もっと読む）

【課題】量子ビット数を増やすことのできる量子計算機および量子計算方法を提供することを可能にする。
【解決手段】下３状態|0>、|1>、|2>と上２状態|3>、|4>との間の遷移が光学的に許容な５つの状態|0>、|1>、|2>、|3>、|4>を有するＮ個（Ｎは２以上の整数）の物理系と、それらの物理系が内部に配置された光共振器と、を備え、すべての物理系の|2>と|3>との間の遷移の遷移周波数が前記光共振器の共鳴周波数に等しく、|3>と|4>との間の遷移周波数の分布の幅が前記下３状態間の遷移周波数の最大値に比べＮ倍以上大きく、ある物理系の|0>と|4>との間、|1>と|4>との間または|2>と|4>との間の遷移に共鳴する光が他の物理系のすべての光遷移と十分に非共鳴であるように構成されている。 （もっと読む）

【課題】光信号を電気信号に変換することなく、光信号の入出力によって直接論理演算を行うことが可能な論理素子を提供すること。
【解決手段】基底状態から励起状態への遷移エネルギーが異なり、かつ、失活時の放出エネルギーが異なっている２種類の分子からなり、第一分子が励起状態にある場合には第一分子から第二分子にエネルギーが移動するが、第二分子が励起状態にある場合には第二分子から第一分子にエネルギーは移動しないように構成されている論理素子。当該素子は、第一分子を励起させる特定波長の光、及び／又は、第二分子を励起させる特定波長の光を入力すると、第二分子が放射する特定波長の光を、ＯＲ演算結果として出力し、また、第一分子を励起させる特定波長の光、及び、第二分子を励起させる特定波長の光を入力すると、第一分子が放射する特定波長の光を、ＡＮＤ演算結果として出力する。 （もっと読む）

単一または多数の量子スイッチが暗共鳴相互作用に用いられる量子スイッチに基づく光子ロジックゲートシステム、方法及び装置であって、波長が異なる三つの光が非縮退４光波混合法によって三つの基底状態及び一つ以上の励起状態からなる４段または５段非線形光媒質と相互作用する。この光子ロジックメカニズムは、共通の励起状態を介しての光学遷移による三つの密接に離隔した基底状態の間で単一または多数の暗共鳴由来の２光子コヒーレンススワッピングの組合せに基づく。基底状態で引き起こされた２光子コヒーレンスは非縮退４光波混合法によって光学的に検出される。非縮退４光波混合発生は、暗共振または電磁気による透明化によって強化される。本発明の光子ロジックゲート法のゲートタイム及び帯域幅は緩和時間またはキャリアの寿命によって制限されなく、位相減衰時間によって制限される。
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【課題】 セット・パルス入力時やリセット・パルス入力時における状態変化の高速化と、状態保持時間の自由な設定を可能にすることと、状態保持用の動作条件の最適化を可能にすることを兼ね備える光フリップフロップを提供する。
【解決手段】 非線形導波路１および２を両アームに配置した対称マッハ・ツェンダー型光スイッチ（ＳＭＺ）１０１では、セット光パルスＳが非線形導波路１に入力され非線形屈折率変化が励起されると、出力光Ｑは“０”状態から“１”状態へ変化する。出力光の一部Ａ１はＡＮＤ型光スイッチ１０２に入力されており、入力光Ａ１が“０”状態から“１”状態へ変化すると、出力光Ａ３も“０”状態から“１”状態へ変化する。出力光Ａ３はＳＭＺスイッチ１０１の非線形導波路１にフィードバック入力され、これにより出力光Ｑの“１”状態が保持される。リセット光パルスＲが非線形導波路２に入力され非線形屈折率変化が励起されると、出力光Ｑは“１”状態から“０”状態へ戻る。 （もっと読む）

ナノ粒子（１１０）が単一光子を放出することができる。導波路（１５０）がナノ粒子（１１０）に結合され、単一光子を受け取ることができる。後方反射体（１３０）が導波路（１５０）に光学的に結合され、単一光子を導波路（１５０）に向けて反射するように構成される。
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