2ちゃんねる ★スマホ版★ ■掲示板に戻る■ 全部 1- 最新50  

■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています

【光子】世界最高性能マルチチャンネル超伝導単一光子検出システムを開発 トータル性能として半導体APDを100倍凌駕

1 :あんたレスφ ★:2010/07/27(火) 20:25:41 ID:???
世界最高性能マルチチャンネル超伝導単一光子検出システムを開発
〜 トータル性能として半導体APDを100倍凌駕 〜

2010年7月27日
独立行政法人情報通信研究機構(以下「NICT」という。理事長:宮原 秀夫)は、
量子情報通信技術を支えるコア技術として、高検出効率のマルチチャンネル超伝導単一光子検出器
(SSPD)システムの開発に成功し、1550nm通信波長帯において、
市販されている半導体アバランシェ・フォトダイオード(APD)の性能を遙かに凌駕する世界最高性能
(検出効率20%、動作速度100MHz、暗計数率 100Hz)を達成しました。
また、開発したシステムは、最大6チャンネルを搭載すると共に、100Vの家庭用電源で駆動可能な
小型冷凍機により構成され、小型化と低消費電力性の実現によって、実用化に向けて大きく前進しました。

【背景】
量子暗号や量子情報通信技術の実現には、高感度、高速かつ低雑音で光子を検出する技術の開発が
一つの鍵となっています。なかでも、超伝導単一光子検出器は、光子検出技術のキーデバイスとして期待
されてきました。これまでに、NICTは独自の超伝導薄膜・デバイス作製技術と光ファイバ実装技術、及び
システム化技術を開発し、国産第1号機となる超伝導単一光子検出システム(図1) を開発(平成20年9月30日に報道発表)、
都市圏敷設ファイバで世界最長、最高速の量子暗号鍵配送を実現しています (平成20年3月26日に報道発表)。
しかし、都市間伝送などの長距離・高速伝送の実現や、高感度光子検出器としての実用化・製品化には、より高い
性能(検出効率と動作速度の向上)が求められてきました。

【今回の成果】
今回開発したマルチチャンネル超伝導単一光子検出システムは、2年前のNICT開発のシステムに比べて検出効率が7倍、
動作速度が2倍に向上しました。また、トータル性能として半導体APDを100倍凌駕しました。
1.
検出効率の向上:積層薄膜により構成された光キャビティを用いた新しい検出素子(図2) を開発し、
単層薄膜素子より7倍以上の検出効率の向上を実現しました。
2.
動作速度の向上:レンズ付き光ファイバを用いることによって、より小さい受光面積をもつ検出素子への集光が可能となり、
動作速度を2倍向上しました。
3.
システムの小型化:システム設計の最適化によって、従来のNICT開発の検出システムに比べ2/3まで小型化しました。

【今後の展望】
今後、デバイスの改良とシステムの最適化を図り、さらなる高性能化(検出効率40%、動作速度1GHz)を実現することによって
量子暗号システムへの実用化を目指します。
また、基礎科学と応用光学など様々な分野での実用化・製品化を目指して、規格化や標準化などの国際戦略活動を行い、
新たな産業創出に貢献することも期待されます。
なお、本成果の詳細は、2010年7月1日にOptics Letterにて論文掲載されました(Optics Letters, Vol. 35 Issue 13, pp.2133-2135 (2010))。
また、2010年8月1日からアメリカで開催される国際会議「Applied Superconductivity Conference 2010」にて発表を予定しています。

▽ ソース NICT 報道発表
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/100727/100727.html

▽ 光キャビティ構造を用いた超伝導単一検出素子 (a)キャビティ構造の概念図、(b)作製した素子の顕微鏡写真
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/100727/img02.jpg
▽ マルチチャンネル超伝導単一光子検出システム、光ファイバを実装した検出器パッケージ、超伝導ナノワイヤ検出素子
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h22/100727/img01.jpg

※一部資料割愛 全文はソースにてご確認下さい。

2 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:26:37 ID:1bsQ9zQy
すげえええええええ

3 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:27:29 ID:eqHkr7mn
ttp://pds.exblog.jp/pds/1/200901/03/99/a0029899_20445732.jpg

4 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:29:05 ID:blm3T7nm
なるほど・・・・・・


5 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:31:16 ID:nwptAiHT
韓国人の発明ニダ

6 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:32:12 ID:1WsR8k4d
何がスゴイんか中卒のオレにも分かるように説明しちくれ

7 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:32:52 ID:LXI41OZF
凄さがわからん。えろいひと厨房にも分かるように教えて。

8 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:37:25 ID:uFkMLu+/
着実に進んでるな。近いうちに大きなブレイクスルーがありそうだ。

9 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:37:45 ID:blm3T7nm
>>7
糸電話の『糸』が電気を流す『電線』に変わった位、凄いことだ。


10 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:42:51 ID:3dLYEPxQ
でもお高いんでしょう?

11 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:43:32 ID:ixEWFDDR
すげぇ!

12 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:49:55 ID:qcaJ6rCS
よくわからんので、マジンガーZで例えてくれ

13 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:50:00 ID:CPH1RUaB
タイトル長すぎだな。感動する発明ならそれに値する命名が必要でしょう。

14 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:51:26 ID:KnJX8/g9
> 検出効率が7倍、動作速度が2倍に向上(当社比)

15 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 20:57:12 ID:KayhfgKM
>>12
おっぱいロケット vs ブレストファイヤー

16 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:00:20 ID:lQNClDNc
暗計数率って何ですか?

17 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:08:12 ID:wwvB6roQ
>>3
光子、それ悦子やw

18 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:11:49 ID:tEM48iJq
なんかすごそうだな

19 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:25:53 ID:gXxxlT39
独立行政法人情報通信研究機構って、レンホーが潰す方向性だったんだろ。

20 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:31:41 ID:qDVkFPA0
↓アップを始めたシナー様AA

21 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:36:07 ID:rwuYQQnw
次の仕分け対象

22 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:39:50 ID:c1Dln3GP
どこに超伝導が使われてるのかが分からんなー

教えてエロい人

23 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:47:25 ID:d40gy1cM
これはマズイ。
在日スパイを遠ざけろ。

24 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:48:19 ID:huImFHZy
どこに森光子が隠れていても検出できるんだな。

25 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:48:42 ID:ewgfF42w
超伝導単一光子検出器(SSPD)
 厚さ数ナノメートル、幅100ナノメートル(1万分の1ミリメートル)ほどの超伝導体細線に
光ファイバから単一光子が入射すると、超伝導状態が壊れることを利用し、光子を検出する。
半導体APD検出器に比べ極めて低雑音で、かつ光子の到来時間を正確にとらえることが可能。
SSPD:Superconducting Single Photon Detectorの略語
http://www2.nict.go.jp/pub/whatsnew/press/h20/080930/080930-2.html

へぇ〜

26 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:50:45 ID:3Sqng3BW
おせぇぇ

27 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:50:49 ID:l3DveJOO
良く解らん
何か難しいことを開発したってアピールしてるってイメージしか
伝わってこない


28 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:53:06 ID:c1Dln3GP
量産が極めて難しそうなイメージなんだが
フォトニック・クリスタルを使った光デバイスと同じくらい難しそう

29 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 21:54:33 ID:c1Dln3GP
そういえば、人間の目ってかなり優秀で、フォトン2〜3個でも検出できるとかどこかで聞いた覚えがある

30 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 22:21:50 ID:xfHmYp4X
かつてないほどのわかりにくさ

31 :名無しのひみつ:2010/07/27(火) 22:31:54 ID:XKtmNUnM
レンホー
枝野
寺田
あたりが潰したくてウズウズしてそうだけど。

32 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 00:02:43 ID:tuIMwC5L
量子暗号通信が実用化されるのもそう遠くないな。

33 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 00:13:40 ID:6xeEyfbH
科学好きな人はこのニュースで興奮して一杯やってるんだろうな
さっぱりわからん

34 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 04:02:46 ID:UdRSa8Fa
エロ動画が一瞬でダウンロードできる系の話?

35 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 05:06:01 ID:XX0i0ZvV
ここは科学の板なんだよ
いちいちうぜぇ主張を繰り返すネトウヨはしねよ

36 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 05:59:51 ID:8RyJaFgH
なるほど。ぜんぜんわからん。

37 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 09:42:12 ID:d3P04j9Z
この素子をいっぱい敷き詰めて反射型の光学顕微鏡を作ろうぜ

38 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 12:49:49 ID:aA3PosIm
スレタイからよくわからん

39 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 13:04:58 ID:Ez3fon2a
>>35
ここは2ちゃんねるなんだよ
いちいちうぜぇ書き込みする引きこもりは外出しろよ。

40 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 13:12:28 ID:X4raGKJY
つまり高感度で高精度な光センサーができたってことさ。

量子暗号にはそれが必要なんだってさ。

>>34
エロ動画をスーパーハッカーお母さんにバレないように落とす系の話
もしくは赤外カメラに代わる、盗撮用カメラ?

41 :名無しのひみつ:2010/07/28(水) 20:00:51 ID:XX0i0ZvV
>>39
いいからしねよ
どんなスレでも汚すゴミネトウヨが

42 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 08:31:40 ID:aWc/CogF
>>41
オマエモナー

43 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 09:04:33 ID:EPeguLs4
検出波長領域はどのへんなんだろう、通信用だから可視光領域か

44 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 09:15:20 ID:jGgPCFc/
単一光子にも波長とかあるんやっぱり

45 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 14:49:17 ID:kbD+VXSS
すべては御心のままに(-∧-;) ナムナム

46 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 15:04:13 ID:Mwg96KU0
>>43
>1550nm通信波長帯において
と書いてあるよ。赤外線だね。

太陽電池とかと違って、通信用はこの1箇所(ファイバーが低損失な領域だっけ?)
でさえ高感度ならいいんだよね。

47 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 15:20:12 ID:fS+EIMS8
なるほどなるほど

・・・・ごめんちょっと意味わからない

48 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 22:29:50 ID:GTIV09x7
そもそも半導体APDって知りません。
なんだか知らないものと比較して100倍だの言われても価値がわかるわけない。
俺が分かったのは、100V電源で動く小型冷凍庫を使っていることだけだ。
どうせ記者もわからずにかいているんだろうな。

49 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 22:34:08 ID:bn0loNvV
APDの場合、光で励起されたキャリアが他のキャリアを励起して雪崩式にキャリアが生成されるから
その分、電流が大きくて検出感度が高いんだよな

50 :名無しのひみつ:2010/07/29(木) 23:01:41 ID:JU0GsL3x
>>48

情報通信研究機構(NICT)は7月27日、量子情報通信技術を支えるコア技術として、
高検出効率のマルチチャンネル超伝導単一光子検出器 (SSPD)システムの開発に成功し、
1550nm通信波長帯において、市販されている半導体アバランシェ・フォトダイオード(APD)
の性能を超す性能 (検出効率20%、動作速度100MHz、暗計数率100Hz)を達成したことを明らかにした。

SSPDは、厚さ数nm、幅100nmほどの超伝導体細線に光ファイバから単一光子が入射すると、
超伝導状態が壊れることを利用し、光子を検出しようというもの。半導体APD検出器に比べ低雑音、
かつ光子の到来時間を正確に捉えることが可能なため、光子検出技術のキーデバイスとして期待されてきた。
すでにNICTでも2007年9月に国産第1号のSSPDを開発していたが、
都市間伝送などの長距離・高速伝送の実現や、高感度光子検出器としての実用化・製品化には、
より高い検出効率と動作速度の向上が求められていた。

今回、新たに開発されたマルチチャンネル超伝導単一光子検出システムは、2年前にNICTが開発したシステムに
比べて検出効率が7倍、動作速度を2 倍向上、トータル性能として半導体APD比で100倍に高めることに成功した。

検出効率の向上としては、積層薄膜により構成された光キャビティを用いた新しい検出素子を開発、
単層薄膜素子より7倍以上の検出効率の向上を実現した。

また、動作速度の向上では、レンズ付き光ファイバを用いることで、より小さい受光面積をもつ検出素子への集光を実現、
これにより動作速度2倍向上を達成した。

加えて、システム設計の最適化により、従来の検出システムに比べ2/3に小型化することに成功。
最大6チャンネル搭載ながら、100Vの家庭用電源で駆動可能な小型冷凍機により構成され、小型化と低消費電力性の両立を実現した。

なお、NICTでは、今後、デバイスの改良とシステムの最適化を図り、さらなる高性能化(検出効率40%
動作速度1GHz)を実現することで量子暗号システムへの実用化を目指すほか、基礎科学と応用光学などさまざまな分野での実用化・
製品化を目指し、規格化や標準化などの国際戦略活動を行っていくとしている。

http://journal.mycom.co.jp/news/2010/07/27/082/

51 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 01:03:12 ID:xIABE0O3
>>50>>48の何に対して何を主張したいのか?


52 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 06:24:33 ID:PZvO9kKH
>>51
字数が少ないから飽きずに読めるんじゃね?

53 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 11:30:17 ID:Lzu+qC8Q
何も知らない部外者でも大体意味がわかるように情報を
ダイエットするのは難しいよね。

54 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 12:38:11 ID:u2zlxWdS
難しいのは重々承知なんだけどさあ、記者はプロだろ、っていう。

55 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 14:03:31 ID:YdiHGzCJ
ふんふん、つまりあれだ?
なるほどなるほど。

(;_;)

56 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 22:06:39 ID:xIABE0O3
この記事は単に独りよがりなだけだ。
きちんと機器の説明をすべき。

冷凍庫以外な。

57 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 23:30:30 ID:PZvO9kKH
>>56
そうか?
検出力的にはスーパーカミオカンデのフィギュア見たいな物が身近にじゃね?
大袈裟かも知れんがw

58 :名無しのひみつ:2010/07/30(金) 23:39:58 ID:lCPu0ube
なるほど、まったくわからん。(`・ω・´)

59 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 00:02:21 ID:jHFn8fIh
すごいやん!ウチには全然わからんけど、がんばれエロイ人ら!

60 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 00:45:46 ID:yx+Sm81f
これは様々な観測で障壁となる量子ショットノイズを乗り超える成果ってことで重要
デジカメのノイズがその代表例だが、その根本原因は量子力学における時間とエネルギーの間の不確定性による

ところがこの不確定性は位置と運動量の不確定性のような基本的な不確定性原理とは異なり、
見かけ上類似した不確定が生じているだけで、原理的には解消可能とされるもの
長年これを乗り越えようと研究が行われてきている。

61 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 01:19:25 ID:iVKj+wMj
みつこさん、ハッスルハッスル!

62 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 01:22:45 ID:iVKj+wMj
スバル望遠鏡に搭載できるように開発汁!

63 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 01:25:31 ID:pUICwTw8
数年後のガラケーはうん億画素!とか言ってるわけか。

64 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 09:55:49 ID:2g9iA2Np
>>60
デジカメのノイズって熱雑音が一番大きいんじゃないの?

65 :名無しのひみつ:2010/07/31(土) 16:44:22 ID:iVKj+wMj
>>64
アバランシェ効果を利用したカメラではの話でしょう。

15 KB
■ このスレッドは過去ログ倉庫に格納されています

★スマホ版★ 掲示板に戻る 全部 前100 次100 最新50

read.cgi ver 05.02.02 2014/06/23 Mango Mangüé ★
FOX ★ DSO(Dynamic Shared Object)