量子技術のための光・物質相互作用ユニット
https://groups.oist.jp/ja/light
本ユニットでは光と物質の相互作用を主題に様々な系を対象に研究を行います。扱う系は、冷却原子系やウィスパリングギャラリ−モードマイクロ共振器系から生体物質系にも渡っています。それぞれの系の物理過程の理解を深めることのみならず、それぞれの系を特徴づけるミクロンからナノに渡る種々の粒子を光の場で操作し補足する手法の開発も行います。また、光と物質系とのインターフェースとしてナノ光ファイバーを用います。
面白いんだろうけどなんもわからん
扱うさまざまな「系」の広さに面白みがありそうな予感
量子技術のための光-物質相互作用(LMI-QT)ユニットは、シレ・ニック・コルマイク教授によって指導されています。私たちは原子物理学と光学の分野で活動しており、ユニットは3つのサブグループで構成されています:量子技術のための中性原子、ナノバイオオプティクス、光共振器とセンシング。私たちの研究テーマについての詳細は、私たちの研究ページや出版物ページをご覧ください。光の美しさとそれが私たちの周りの世界で果たす巨大な役割に魅了されているなら、ここがあなたのための場所です!
私たちは、光を古典物理学の道具として探求します。たとえば、光が個々の粒子を押したり引いたりするために使用される場合(彗星の尾がどこから来るのかを考えてみてください!)、またはコロイド粒子(細胞、バクテリア、またはテスト球など)の動力学を探るため、さらには非常に少数の粒子のセンシングに使用される光の能力についても探求します。
なるほど、道具としての光子/電磁波
もちろん、古典的な世界を超えた世界があり、光の役割を量子物理学においても考慮します。ここでは、光子を使用して中性原子を減速させるプロセスであるレーザー冷却や、磁場と組み合わせて原子を空間的に捕らえ冷却する磁気光学トラップにおいて、約 100マイクロケルビンの温度が実験室で日常的に得られます。これらの技術は、中性基底状態またはリュードベリ原子に依存する将来の量子ベースの技術の開発において重要です。
私たちは、冷たい原子系、ささやきギャラリーモードマイクロ共振器、生物学的に関連するサンプルなど、さまざまな領域における光と物質の相互作用を研究し、関与するプロセスをよりよく理解し、光場を使用してマイクロンおよびナノスケールの粒子を操作または捕獲することを目指しています。私たちの研究に共通する技術は、光源と調査対象のサンプルとのインターフェースツールとして光学ナノファイバーを使用することです。私たちのユニットの研究者は、光学、原子物理学、シミュレーション、フォトニクス、電子工学、真空、低温技術、ナノテクノロジー、インターフェース、プログラミングなど、幅広いスキルを必要とし、習得する必要があります。また、バイオフィジックスやセンシング、イメージングなどの他の学際的なトピックにおいてスキルを習得する機会もあります。私たちの研究の多くは基本的な性質を持っていますが、ナノファブリケーション、光学、自動化、システムモデリングおよび制御に焦点を当てた、業界に非常に関連性の高いスキルを使用しています。
私たちの施設のいくつかには、Rb 用の3つの磁気光学トラップ(1つはライデバー原子生成用)、4つの光ナノファイバー引き抜き装置、いくつかの顕微鏡、可視光から近赤外線までの多数の可変レーザー、光スペクトルアナライザー、ベクトルネットワークアナライザー、高速オシロスコープ、波長計、光ピンセット、2つのTi:Saphレーザー、フェムト秒レーザー、クライオスタット、オープンアクセスのクリーンルーム、SEM、FIB(デュアルビーム)、空間光変調器、単一光子検出器などが含まれています。