小坂 英男 (コサカ ヒデオ)

KOSAKA Hideo

所属組織

大学院工学研究院 知的構造の創生部門

職名

教授

研究キーワード

quantum information physics、光子、電子スピン、量子テレポーテーション、量子中継、量子転写

ホームページ

http://kosaka-lab.ynu.ac.jp



ORCID  https://orcid.org/0000-0002-3778-7236

学歴 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1999年9月

    京都大学   工学研究科   電子物性工学専攻 (論文博士)   博士課程   修了

  • 1987年4月
    -
    1989年3月

    京都大学   理学研究科   物理学第一専攻   修士課程(博士前期課程)   修了

  • 1983年4月
    -
    1987年3月

    京都大学   理学部   卒業

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) - 京都大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2014年4月
    -
    現在

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   知的構造の創生部門   教授  

  • 2020年10月
    -
    現在

    併任   横浜国立大学   先端科学高等研究院   教授  

  • 2018年4月
    -
    現在

    併任   横浜国立大学   大学院理工学府   数物・電子情報系理工学専攻   教授  

  • 2014年4月
    -
    現在

    併任   横浜国立大学   理工学部   数物・電子情報系学科   教授  

  • 2014年4月
    -
    現在

    併任   横浜国立大学   大学院工学府   物理情報工学専攻   教授  

学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2003年7月
    -
    2014年3月

      東北大学   電気通信研究所   助教授(2007年准教授改名)

  • 1989年4月
    -
    2003年6月

      日本電気株式会社   /

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 2000年
    -
    現在
     

    応用物理学会

  • 2000年
    -
    現在
     

    日本物理学会

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 量子もつれ中継技術の研究開発/遠隔ノード間での量子もつれ純粋化技術/ハイブリッド量子中継器へ向けた研究開発

    研究期間:

  • 量子ドットにおける単一光子から単一電子スピンへの量子状態転写

    研究期間:

  • 量子もつれ中継技術の研究開発/超伝導技術に基づく多ビット量子もつれ制御と光インターフェース技術/量子中継ノードにおける量子演算回路と量子トランスデューサの研究開発

    研究期間:

著書 【 表示 / 非表示

  • 月刊OPTRONICS 10月号 特集 量子インターネット・通信の最前線

    小坂英男( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 「量子インターネットの最前線」)

    株式会社オプトロニクス社  2025年10月 

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

  • 科学雑誌 Newton 別冊 「量子力学100年」

    小坂英男( 担当: その他 ,  範囲: 第5章「もつれる量子」)

    株式会社ニュートンプレス  2025年3月  ( ISBN:978-4-315-52902-9

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    総ページ数:176   担当ページ:140-171   記述言語:日本語 著書種別:学術書

  • 科学雑誌Newton「“量子時代”のかぎをにぎる もつれる量子」

    小坂英男( 担当: 監修)

    株式会社ニュートンプレス  2024年8月 

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    担当ページ:14-43   記述言語:日本語 著書種別:学術書

  • 大図鑑シリーズ 量子論大図鑑

    小坂英男( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 「第8章 もっと知りたい!量子テレポーテーション・量子暗号」)

    ニュートンプレス  2023年6月  ( ISBN:978-4-315-52714-8

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    総ページ数:208   担当ページ:180-200   記述言語:英語 著書種別:学術書

  • 量子技術の実用化と研究開発業務への導入方法

    小坂英男( 担当: 共著 ,  範囲: 第2章 第7節 量子コンピュータネットワーク、量子中継、量子インターネット開発の現状と今後の展望)

    技術情報協会  2023年1月  ( ISBN:978-4-86104-966-8

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    記述言語:日本語 著書種別:学術書

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学位論文 【 表示 / 非表示

  • 面発光機能素子の開発とその応用に関する研究

    小坂 英男

    1999年9月

    学位論文(博士)   単著  

    DOI

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    京都大学 大学院 工学研究科 電子物性工学専攻
    コンピュータのネットワーク化、並列処理化に伴い、データ伝送の大容量化が望まれている。垂直共振器型面発光レーザ(VCSEL)は面に垂直方向に発光するため、現状の端面発光レーザに対して二次元集積性に優れ、大容量データの並列伝送を可能とする技術として期待されている。本研究ではVCSELの利点を生かして実用化するために駆動電圧上昇の問題をメサ光閉じ込め構造の導入により克服し、光情報処理に必要な発光、受光、スイッチ、メモリ、光増幅機能を集積一体化した面発光機能素子を実現した。また、並列データ伝送への応用を目指した2次元VCSEL伝送モジュールとその並列性を生かしたVCSEL光スイッチの開発を行った。

論文 【 表示 / 非表示

  • Spatially Resolved Optical Responses of a Superconducting Nanowire Microwave Resonator

    Hirotsuru Rento, Kurokawa Hodaka, Takaki Kazuyo, Terai Hirotaka, Kosaka Hideo

    Physical Review Letters   136 ( 8 )   86901   2026年2月  [査読有り]

    CiNii Research

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Physical Society   共著  

    Understanding the optical response of a superconducting microwave resonator is crucial for applications ranging from single-photon detection to quantum transduction between the microwave and optical domains. This topic is gaining significant attention for scaling up quantum computers. However, interactions between the pump light and superconducting resonators often induce unintended resonance frequency shifts and linewidth broadening. In this study, we measure the local optical response of a NbTiN nanowire resonator using a laser-scanning microwave spectroscopy system integrated with a dilution refrigerator. The optical response of the resonator correlates with the resonance modes and position, which we attribute to interactions between two-level systems (TLSs) and laser-induced phonons. These findings establish the TLS-phonon interactions as the dominant mechanism underlying laser-induced resonance variations, providing critical insights for the design and optimization of quantum transducers and superconducting single-photon detectors.

  • Quantum teleportation of a photon via absorption and emission for quantum repeater nodes

    Reyes Raustin, Sekiguchi Yuhei, Ito Daisuke, Fujiwara Taichi, Watanabe Kansei, Makino Toshiharu, Ka … 全著者表示

    npj Quantum Information   12 ( 1 )   1 - 8   2026年1月  [査読有り]

    CiNii Research

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Nature   共著  

    Absorption and emission, fundamental interactions between light and matter, enable the regeneration of a quantum state of light via matter through concatenated quantum state transfer based on the principle of quantum teleportation. This transfer is enabled by electron spin-orbit entanglement and electron-nuclear spin entanglement inherent within the material. Here, we demonstrate that a photon quantum state imprinted in polarization is transferred to another photon emitted from a nitrogen vacancy (NV) center. This transfer is heralded by the result of the Bell state measurement between the electron and nitrogen nuclear spins.Weshow that the minimum number of incident photons needed to achieve transfer is, on average, only 0.1 photons, enabling quantum teleportation over 10 km. This demonstration paves the way for a quantumrepeater that is robust against phase and intensity errors, unlike the conventional photon interference scheme, thereby facilitating practical quantum networks.

  • Spatially resolved optical responses of a superconducting nanowire microwave resonator

    R. Hirotsuru,H. Kurokawa, K. Takaki, H. Terai, H. Kosaka

    Physical Review Letters   2026年2月  [査読有り]

    DOI

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   単著  

  • The future of quantum technology as seen from the EU, USA and Japan: Experts’ vision over the next two decades

    D Z Anderson, P Chomaz, S Takeuchi,Y Arakawa, Y Baba, O Benson, K Brickman-Soderberg, E Diamanti, D … 全著者表示

    Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics   2026年

    DOI

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   単著  

  • Quantum teleportation of a photon via absorption and emission for quantum repeater nodes

    Raustin Reyes,Yuhei Sekiguchi,Daisuke Ito,Taichi Fujiwara,Kansei Watanabe,Toshiharu Makino,Hiromits … 全著者表示

    npj Quantum Information   2025年12月  [査読有り]

    DOI

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   単著  

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総説・解説記事等 【 表示 / 非表示

  • 別冊「量子論のすべて 新訂版」

    Hideo Kosaka、Yuhei Sekiguchi, Hiromitsu Kato, Tokuyuki Teraji,

    Newton   2019年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(その他)   共著  

  • 量子の世界 第4回 量子テレポーテーション

    科学雑誌 Newton   ( 6月 )   58 - 71   2018年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 量子情報の視点でダイヤモンドを眺めると?

    量子情報の視点でダイヤモンドを眺めると?   ( 6 )   2017年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)   単著  

  • ダイヤモンドで、次世代量子通信の普及を目指す

    Top Researchers   2017年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(その他)   単著  

    その他リンク: http://top-researchers.com/?p=1125

  • 量子暗号通信、その概要と安全性

    小坂 英男

    「SE」(セイフティ エンジニアリング)   44 ( 3 )   188   2017年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(大学・研究所紀要)   出版者・発行元:総合安全工学研究所   単著  

    その他リンク: http://www.i-s-l.org/shupan/newmokuji_.htm

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受賞 【 表示 / 非表示

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • Quantum Networks at Scale: Insights from Japan

    Hid  [招待有り]

    The Quantum Internet Summit  

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    開催年月日: 2025年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  • ダイヤモンドを使った量子テレポーテーション

    小坂英男  [招待有り]

    2025年度 物性セミナーリスト 

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    開催年月日: 2025年12月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  • Quantum repeater node based on emission–absorption processes in an NV center

    Yuhei Sekiguchi

    1st ASPIRE ECR Workshop 

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    開催年月日: 2025年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

  • Diamond optomechanical crystal for superconducting-optical hybrid quantum computer

    Hideo Kosaka  [招待有り]

    HQSN2025/HQMST2025 

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    開催年月日: 2025年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

  • ダイヤモンドベースの量子インターネット

    Hideo Kosaka  [招待有り]

    量子力学誕生100年記念 量子インターネットセミナー 

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    開催年月日: 2025年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 2026年度   量子情報物理学概論

    大学院先進実践学環

  • 2026年度   量子情報物理学概論

    大学院理工学府

  • 2026年度   量子情報物理学概論

    大学院理工学府

  • 2026年度   電磁気学Ⅰ

    理工学部

  • 2026年度   基礎力学Ⅱ

    理工学部

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2025年03月
     
     
    量子情報関東Student Chapter優秀賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:後藤京介(横浜国立大学理工学部) 指導教員:小坂英男 教授 授与団体:量子情報関東Student Chapter 受賞年月:2025年3月31日

  • 2025年03月
     
     
    学業優秀者表彰   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:後藤京介(横浜国立大学理工学部) 指導教員:小坂英男 教授 授与団体:横浜国立大学副学長(教育・国際担当) 受賞年月:2025年3月25日

  • 2025年03月
     
     
    YNU CREATES論文賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:中里慎太郎 指導教員:小坂英男 教授 授与者:横浜国立大学大学院理工学府長 受賞日:2024(R6)年3月25日

  • 2025年03月
     
     
    学業優秀者表彰   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:レイエス ラウスティン(横浜国立大学大学院理工学府) 指導教員:小坂英男 教授 授与者:横浜国立大学理工学府長 受賞日:2025年3月25日

  • 2025年03月
     
     
    第20回ナノテク交流シンポジウム 最優秀講演賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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    受賞者:伊藤大輔(理工学府M1) 指導教員:小坂英男 受賞研究:ダイヤモンドNV中心を用いた2ノード間量子もつれ生成に向けた研究 授与者:第20回ナノテク交流シンポジウム実行委員会 受賞日:2025年3月7日

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 公益社団法人 応用物理学会 量子情報工学研究会 

    2022年04月 - 現在  幹事

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    委員区分:その他 

  • 一般社団法人量子技術による新産業創出協議会(Q-STAR)

    2022年04月 - 現在  機関代表

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    委員区分:その他 

  • 一般社団法人量子フォーラム 量子フォーラム・量子鍵配送技術推進委員会委員

    2020年10月 - 現在  推進委員会委員

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    委員区分:その他 

  • 国立研究開発法人 情報通信研究機構 NICT Quantum Camp

    2020年09月 - 現在  実行委員・推進委員・NICT量子人材育成講師

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    委員区分:その他 

  • 量子インターネットタスクフォース アドバイザリーボード

    2019年05月 - 現在 

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    委員区分:学協会 

    https://qitf.org/

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社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • NICT Quantum Camp(NQC) 招待講演

    役割:講師

    「量子コンピュータ」「量子通信」の次に来る、「量子中継ネットワーク」  2024年9月

  • 科学雑誌Newton「“量子時代”のかぎをにぎる もつれる量子」(2024年10月号)の監修

    役割:その他

    2024年8月

  • University of Stuttgart(独)との共同研究契約となる協力覚書(Memorandum of Collaboration, MOC)を締結

    役割:その他

    2024年8月

  • 先端科学高等研究院と理化学研究所量子コンピュータ研究センターとの間で連携協定を締結

    役割:その他

    横浜国立大学先端科学高等研究院、理化学研究所  https://www.ynu.ac.jp/hus/koho/32023/detail.html  2024年7月

  • 36th International Conference on the Physics of Semiconductors 2024 招待講演

    役割:講師

    2024年7月

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メディア報道 【 表示 / 非表示

  • 量子コンピューター、どう使う? 超伝導・光・シリコン…5方式の開発進む

    朝日新聞  2024年12月

  • ノーベル賞でも注目の量子コンピューター 日本の研究者も貢献

    朝日新聞DIGITAL  2024年10月

  • 「もつれる量子 離れていても、絡みあう」Newton×朝日新聞

    朝日新聞デジタル  2024年8月

  • 横浜国立大学 先端科学高等研究院と理化学研究所 量子コンピュータ研究センターが連携し、量子未来社会実現のための研究を加速

    日経クロステック  2024年7月

  • 先端科学高等研究院と理化学研究所 量子コンピュータ研究センターが連携

    横浜国立大学プレスリリース  2024年7月

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