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人工次元フォトニクスの実証 ~新しい光物理のオンチップ搭載

February, 1, 2022, 東京--2016年、ノーベル物理学賞を受賞したトポロジカル絶縁体の新しい電気伝導物理の開拓についての研究は、概念的に周期的な構造の中を伝わる光にも当てはまる。さらには光の周波数列などの振る舞いにも適用できる可能性がある。
 東北大学、横浜国立大学他の研究グループは「人工次元」と呼ばれるこのような周波数列のユニークな光学現象を、世界標準的な光集積プラットフォーム「シリコンフォトニクス」(SiPh)を用いて初めて実証することに成功した。
 これは人工次元を用いたトポロジカル現象実現への第一歩となり、トポロジカルフォトニクスが単なる物理学的な研究から、様々な光部品に応用される新しい要素となり得ることを示唆している。

研究成果はScience の姉妹紙、 Science Advances に掲載予定された。

発表の要点
・光集積プラットフォームとして世界的に普及しつつあるSiPh技術を用いて、トポロジカルフォトニクスに関連する光学現象の一つ「周波数人工次元」の観測に初めて成功した。

・ノーベル賞を受賞したトポロジカル絶縁体の概念を光科学に拡張したトポロジカルフォトニクスが物理学的な研究から使える技術に発展する可能性がある。

研究グループ
横浜国立大学 Armandas Balčytis(現在、ロイヤルメルボルン工科大学)、馬場俊彦教授、東北大学 小澤知己准教授、慶應義塾大学 太田泰友准教授、および東京大学 岩本敏教授
(詳細は、http://www.tohoku.ac.jp)