量子光コヒーレンストモグラフィ ─量子もつれ光による超高分解能光計測の実現に向けて

これは,通常の光の干渉とは異なる量子光学的な現象で,ビームスプリッタに2つの光子が同時に入射した場合,2つの光子が同じ側に必ず揃って出力されるというものである。この時,ビームスプリッタの後方に設置した2つの単一光子検出器において,同時検出事象が計数(同時計数)されることはない。

一方,2つの光路長に差がある場合には,各光子は確率的にビームスプリッタの2つの出力側から出力されるため,一定の同時計数が得られる。量子OCTはこの性質を利用しており,参照側の遅延ミラーを掃引しながら同時計数し,ディップ信号の位置を検出することで,サンプル内での光の反射位置(=被測定物の位置)を知ることができる。OCT同様,干渉信号の拡がり(ディップの半値全幅)が分解能に対応し,光源である光子が広帯域であるほど高分解能となる。

 量子OCTはOCTと比較して,2つの大きな利点を持つ。1つ目は分解能向上で,同じ帯域の光源で比較したときに,より高い分解能を持つ。光源のスペクトル形状に依存するが,最大で2倍向上することを我々は明らかにしている12)。2つ目は分散耐性で,OCTで問題となる群速度分散(および全ての偶数次分散)による分解能低下が,原理上ない13, 14)。これは量子OCTの際立った特長である。これら2つの利点は,量子もつれ光による二光子量子干渉という,量子光学的現象の性質によるものである。

関連記事

  • 元素を起点として色彩が変化する有機材料

    また,スズをアンチモンへ置き換えることで,三価および五価のアンチモン化合物が異なる光学特性を示すことも見出した26)。特に,三価の超原子価アンチモン化合物は固相での酸化反応によって五価の化合物へと誘導することができ,さら…

    2026.11.11
  • レーザスライシングによる光学レンズ成形

    3. ガラスレンズの成形 3.1 球面レンズ加工実験 本加工法はレーザ焦点付近の最大引張応力を生じる位置でき裂伝播するため,目的とするレンズ形状に沿ってレーザ焦点を移動させるだけで,任意形状のガラスレンズの成形が可能とな…

    2026.10.14
  • 宇宙の見えないものをレーザー干渉計で探る

    こうした極限的な計測技術を用いると,重力波だけでなく,宇宙の見えないものや新しい物理法則を探索することができるのではないか,という発想で私たちはレーザー干渉計を用いたさまざまな実験を行っている。その一つが,アクシオン場の…

    2026.09.11
  • 日常光デジタルホログラフィ

    5. まとめと展望 本稿では,完全パッシブ照明ホログラフィ技術,多次元ホログラフィック波面センサー技術としてそれぞれ自己干渉計,自己参照干渉計を用いる日常光デジタルホログラフィを紹介した。本稿実験結果は,本技術が世の中の…

    2026.08.11
  • 金並みの導電性と赤外透明性を有する高耐久酸化物薄膜

    5. CoO2終端面の大きな仕事関数と界面機能 金属性デラフォサイトのもう一つの大きな特徴は,表面終端や界面構造によって仕事関数が大きく変化する点である3, 24)。PdCoO2では,Pd+層と[CoO2]–層が交互に積…

    2026.06.23

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア