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 |
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小坂 英男 (コサカ ヒデオ)
KOSAKA Hideo
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学歴 【 表示 / 非表示 】
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-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
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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
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1983年4月-1987年3月
京都大学 理学部 卒業
学内所属歴 【 表示 / 非表示 】
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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
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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
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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
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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
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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 】
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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)
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1989年4月-2003年6月
日本電気株式会社 /
研究経歴 【 表示 / 非表示 】
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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:
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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:
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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 】
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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 )
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
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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 )
記述言語:日本語 著書種別:学術書
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小坂英男( 担当: 分担執筆 , 範囲: 第4章 もっと知りたい!量子論)
株式会社ニュートンプレス 2021年7月 ( ISBN:978-4-315-52393-5 )
総ページ数:176 担当ページ:148-161 記述言語:日本語 著書種別:その他
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日経エレクトロニクス2021年6月号「突発、量子ネット大戦」
小坂英男(単著)( 担当: 分担執筆 , 範囲: 最大の難所は量子中継 有力候補は“ダイアモンド”)
日経BP社 2021年5月
担当ページ:54-63 記述言語:日本語 著書種別:その他
学位論文 【 表示 / 非表示 】
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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
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 】
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Electrochemical Deposition of Indium for Scalable 3D Quantum Chiplets
J. A. Goundar, L. T. Ngoc Mai, M. Yuki, O. Yugi, H. Kosaka and F. Inoue
2024 International 3D Systems Integration Conference (3DIC), Sendai, Japan 2025年1月
記述言語:英語 掲載種別:研究論文(学術雑誌) 共著
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Coherent Electric-Field Control of Orbital State in a Neutral Nitrogen-Vacancy Center
Hodaka Kurokawa, Keidai Wakamatsu, Shintaro Nakazato, Toshiharu Makino, Hiromitsu Kato, Yuhei Sekig … 全著者表示
Hodaka Kurokawa, Keidai Wakamatsu, Shintaro Nakazato, Toshiharu Makino, Hiromitsu Kato, Yuhei Sekiguchi & Hideo Kosaka 閉じる
Nature Communications 15 ( 1 ) 2024年5月 [査読有り]
記述言語:英語 掲載種別:研究論文(学術雑誌) 単著
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Coherent electric field control of orbital state of a neutral nitrogen-vacancy center
Kurokawa Hodaka, Wakamatsu Keidai, Nakazato Shintaro, Makino Toshiharu, Kato Hiromitsu, Sekiguchi Y … 全著者表示
Kurokawa Hodaka, Wakamatsu Keidai, Nakazato Shintaro, Makino Toshiharu, Kato Hiromitsu, Sekiguchi Yuhei, Kosaka Hideo 閉じる
Nature Communications 15 2024年5月
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
The coherent control of the orbital state is crucial for realizing the extremely-low power manipulation of the color centers in diamonds. Herein, a neutrally-charged nitrogen-vacancy center, NV0, is proposed as an ideal system for orbital control using electric fields. The electric susceptibility in the ground state of NV0 is estimated, and found to be comparable to that in the excited state of NV−. Also, the coherent control of the orbital states of NV0 is demonstrated. The required power for orbital control is three orders of magnitude smaller than that for spin control, highlighting the potential for interfacing a superconducting qubit operated in a dilution refrigerator.
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Low-Temperature Characteristics of an AlN/Diamond surface acoustic wave resonator
Moyuki Yamamoto, Hodaka Kurokawa, Satoshi Fujii, Toshiharu Makino, Hiromitsu Kato, and Hideo Kosaka
Journal of Applied Physics 134 ( 21 ) 2023年12月 [査読有り]
DOI Web of Science CiNii Research
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 Institute of Physics 単著
Phonons confined in mechanical resonators can be coupled to a variety of quantum systems and are expected to be applied to hybrid quantum systems. Diamond surface acoustic wave (SAW) devices are capable of high efficiency in phonon interaction with color centers in diamond. The temperature dependence of the quality factor is crucial for inferring the governing mechanism of coupling efficiency between phonons and color centers in diamond. In this paper, we report on the temperature dependence of the quality factor of an AlN/diamond SAW device from room temperature to 5 K. The temperature dependence of the quality factor and resonant frequency suggests that the mechanism of SAW dissipation in the AlN/diamond SAW resonator at 5 GHz is the phonon–phonon scattering in the Akheiser regime and that further cooling can be expected to improve the quality factor. This result provides a crucial guideline for the future design of AlN/diamond SAW devices.
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Deterministic Bell state measurement with a single quantum memory
Kamimaki Akira, Wakamatsu Keidai, Mikata Kosuke, Sekiguchi Yuhei, Kosaka Hideo
npj Quantum Information 9 2023年10月
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
Entanglements serve as a resource for any quantum information system and are deterministically generated or swapped by a joint measurement called complete Bell state measurement (BSM). The determinism arises from a quantum nondemolition measurement of two coupled qubits with the help of readout ancilla, which inevitably requires extra physical qubits. We here demonstrate a deterministic and complete BSM with only a nitrogen atom in a nitrogen-vacancy (NV) center in diamond as a quantum memory without relying on any carbon isotopes, which are the extra qubits, by exploiting electron‒nitrogen (14N) double qutrits at a zero magnetic field. The degenerate logical qubits within the subspace of qutrits on the electron and nitrogen spins are holonomically controlled by arbitrarily polarized microwave and radiofrequency pulses via zero-field-split states as the ancilla, thus enabling the complete BSM deterministically. Since the system works under an isotope-free and field-free environment, the demonstration paves the way to realize high-fidelity quantum repeaters for long-haul quantum networks and quantum interfaces for large-scale distributed quantum computers.
総説・解説記事等 【 表示 / 非表示 】
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Quantum teleportation-based state transfer of photon polarization into a carbon spin in diamond
Kazuya Tsurumoto and Ryota Kuroiwa and Hiroki Kano and Yuhei Sekiguchi and Hideo Kosaka
Communications Physics 2 ( 1 ) 2019年12月
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:Springer Science and Business Media {LLC} 共著
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Hideo Kosaka、Yuhei Sekiguchi, Hiromitsu Kato, Tokuyuki Teraji,
Newton 2019年9月
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
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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
記述言語:日本語 掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)
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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
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
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Top Researchers 2017年11月
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
受賞 【 表示 / 非表示 】
研究発表 【 表示 / 非表示 】
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Remote entanglement of superconducting systems using solid-state spin quantum memory
Hodaka Kurokawa, Moyuki Yamamoto, Yuhei Sekiguchi, Hideo Kosaka
APS March Meeting 2022
開催年月日: 2022年3月
記述言語:英語 会議種別:口頭発表(一般)
開催地:オンライン
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Spatially selective universal quantum operation of a nitrogen-vacancy center in diamond
Yuhei Sekiguchi, Kazuki Matsushita, Yoshiki Kawasaki, Hideo Kosaka
APS March Meeting 2022
開催年月日: 2022年3月
記述言語:英語 会議種別:口頭発表(一般)
開催地:オンライン
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Hideo Kosaka, Yuhei Sekiguchi, Hiromitsu Kato, Tokuyuki Teraji [招待有り]
Japan-Netherlands Quantum Conference
開催年月日: 2019年9月
記述言語:英語 会議種別:口頭発表(招待・特別)
開催地:Theater de Veste
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量子クラウドメモリーへの量子テレポーテーションによる量子状態転写
小坂英男 [招待有り]
第3回ポスト「京」萌芽的課題「基礎科学の挑戦」・「極限マテリアル」合同公開シンポジウム
開催年月日: 2019年8月
記述言語:日本語 会議種別:口頭発表(招待・特別)
開催地:東北大学金属材料研究所講堂
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量子情報処理の最新動向~「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」~
小坂英男 [招待有り]
第4回YNU横浜経営者の会 YNU横浜経営者の会
開催年月日: 2019年5月
記述言語:日本語 会議種別:口頭発表(招待・特別)
開催地:横浜ベイシェラトンホテル
担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示 】
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2025年度 量子情報物理学概論
大学院先進実践学環
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2025年度 量子情報物理学特論
大学院理工学府
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2025年度 量子情報物理学概論
大学院理工学府
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2025年度 電磁気学Ⅰ
理工学部
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2025年度 量子・光物理学
理工学部
その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示 】
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2025年03月
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2025年03月
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2025年03月
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2025年03月
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2025年03月
委員歴 【 表示 / 非表示 】
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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
委員区分:学協会
https://qitf.org/
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内閣府 量子技術イノベーション戦略 有識者
2019年04月 - 現在 有識者
委員区分:学協会
https://www.kantei.go.jp/jp/singi/ryoshigijutsu_innovation/index.html
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文部科学省 光・量子飛躍フラッグシッププログラム(Q-LEAP)
2018年05月 - 現在 光・量子飛躍フラッグシッププログラム(Q-LEAP)アドバイザリーボードメンバー
委員区分:政府
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横浜国立大学 先端科学高等研究院
2018年05月 - 現在 主任研究員
委員区分:その他
先端科学高等研究院主任研究者, 2018年5月1日~現在
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先端科学高等研究院
2018年05月 - 現在 主任研究者
委員区分:学協会
http://ias.ynu.ac.jp/
社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示 】
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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
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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
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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
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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
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36th International Conference on the Physics of Semiconductors 2024 招待講演
役割:講師
2024年7月
メディア報道 【 表示 / 非表示 】
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「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
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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
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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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超伝導光デバイス開発に挑戦 電子デバイスへ3次元実装が肝
電子デバイス産業新聞 2024年4月
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Ushering in a new era in computing~The key components needed for universal quantum computers are being developed in three major projects in Japan.
Nature(Volume 626 Issue 8001) 2024年2月