加藤 真也 (カトウ シンヤ)

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所属

附属機関・学校 高等研究所

職名

講師(任期付)

ホームページ

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兼担 【 表示 / 非表示

  • 理工学術院   先進理工学部

学歴 【 表示 / 非表示

  • 2008年04月
    -
    2012年03月

    京都大学   大学院理学研究科   物理学・宇宙物理学専攻 博士課程  

  • 2006年04月
    -
    2008年03月

    京都大学   大学院理学研究科   物理学・宇宙物理学専攻 修士課程  

学位 【 表示 / 非表示

  • 京都大学   博士(理学)

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2020年04月
    -
    継続中

    早稲田大学高等研究所   講師(任期付)

  • 2016年10月
    -
    2020年03月

    国立研究開発法人科学技術振興機構   さきがけ研究員

  • 2014年04月
    -
    2016年09月

    日本学術振興会特別研究員(SPD)

  • 2012年04月
    -
    2014年03月

    早稲田大学   応用物理学科   次席研究員

  • 2008年04月
    -
    2011年03月

    日本学術振興会特別研究員(DC1)

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 半導体、光物性、原子物理

論文 【 表示 / 非表示

  • Ultra-low-loss nanofiber Fabry–Perot cavities optimized for cavity quantum electrodynamics

    S. K. Ruddell, K. E. Webb, M. Takahata, S. Kato, T. Aoki

    Optics Letters   45 ( 17 ) 4875 - 4875  2020年09月  [査読有り]

    DOI

  • Transfer-Matrix Approach to Determining the Linear Response of All-Fiber Networks of Cavity-QED Systems

    Nikolett Német, Donald White, Shinya Kato, Scott Parkins, Takao Aoki

    Physical Review Applied   13 ( 6 )  2020年06月  [査読有り]

    DOI

  • Cavity Dark Mode of Distant Coupled Atom-Cavity Systems

    Donald H. White, Shinya Kato, Nikolett Nemet, Scott Parkins, Takao Aoki

    PHYSICAL REVIEW LETTERS   122 ( 25 ) 253603 - 253603  2019年06月  [査読有り]  [国際誌]

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    We report on a combined experimental and theoretical investigation into the normal modes of an all-fiber coupled cavity-quantum-electrodynamics system. The interaction between atomic ensembles and photons in the same cavities, and that between the photons in these cavities and the photons in the fiber connecting these cavities, generates five nondegenerate normal modes. We demonstrate our ability to excite each normal mode individually. We study particularly the "cavity dark mode," in which the two cavities coupled directly to the atoms do not exhibit photonic excitation. Through the observation of this mode, we demonstrate remote excitation and nonlocal saturation of atoms.

    DOI PubMed

  • Observation of dressed states of distant atoms with delocalized photons in coupled-cavities quantum electrodynamics

    Shinya Kato, Nikolett Nemet, Kohei Senga, Shota Mizukami, Xinhe Huang, Scott Parkins, Takao Aoki

    NATURE COMMUNICATIONS   10 ( 1 ) 1160 - 1160  2019年03月  [査読有り]  [国際誌]

     概要を見る

    In a cavity quantum electrodynamics (QED) system, where atoms coherently interact with photons in a cavity, the eigenstates of the system are the superposition states of atoms and cavity photons, the so-called dressed states of atoms. When two cavities are connected by an optical fiber with negligible loss, the coherent coupling between the cavities gives rise to photonic normal modes. One of these normal modes is the fiber-dark mode, in which photons are delocalized in the two distant cavities. Here we demonstrate the setting of coupled-cavities QED, where two nanofiber cavity-QED systems are coherently connected by a meter-long low-loss channel in an all-fiber fashion. Specifically, we observe dressed states of distant atoms with delocalized photons of the fiber-dark normal mode. Our system will provide a platform for the study of delocalized atomic and photonic states, photonic many-body physics, and distributed quantum computation.

    DOI PubMed

  • Laser spectroscopic probing of coexisting superfluid and insulating states of an atomic Bose-Hubbard system

    Shinya Kato, Kensuke Inaba, Seiji Sugawa, Kosuke Shibata, Ryuta Yamamoto, Makoto Yamashita, Yoshiro Takahashi

    NATURE COMMUNICATIONS   7   11341 - 11341  2016年04月  [査読有り]  [国際誌]

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    A system of ultracold atoms in an optical lattice has been regarded as an ideal quantum simulator for a Hubbard model with extremely high controllability of the system parameters. While making use of the controllability, a comprehensive measurement across the weakly to strongly interacting regimes in the Hubbard model to discuss the quantum many-body state is still limited. Here we observe a great change in the excitation energy spectra across the two regimes in an atomic Bose-Hubbard system by using a spectroscopic technique, which can resolve the site occupancy in the lattice. By quantitatively comparing the observed spectra and numerical simulations based on sum rule relations and a binary fluid treatment under a finite temperature Gutzwiller approximation, we show that the spectra reflect the coexistence of a delocalized superfluid state and a localized insulating state across the two regimes.

    DOI PubMed

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講演・口頭発表等 【 表示 / 非表示

  • ナノ光ファイバー共振器量子電気力学系

    加藤真也  [招待有り]

    システムナノ技術に関する特別研究専門委員会第2回研究会  

    発表年月: 2021年06月

  • 量子マイクロ波フォトニクスに向けた量子トランスデューサ

    山口祐也, 菅野敦史, 山本直克, 山崎歴舟, 加藤真也, 青木隆朗, 野口篤史, 佐々木 遼, 不破麻里亜, 宇佐見康二, 中村泰信  [招待有り]

    電子情報通信学会マイクロ波フォトニクス研究会  

    発表年月: 2021年05月

  • 量子マイクロ波フォトニクスに向けた薄膜LNデバイス

    山口祐也, 菅野敦史, 山本直克, 山崎歴舟, 加藤真也, 野口篤史, 宇都隆宏, 加納正太郎, 佐々木遼, 不破麻里亜, 宇佐見康二, 中村泰信

    2021年電子情報通信学会総合大会  

    発表年月: 2021年03月

特定課題研究 【 表示 / 非表示

  • 量子状態制御可能な単一原子トラップシステム実現に向けた装置開発

    2020年   青木隆朗

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    本課題の目標である量子状態制御可能な単一原子トラップシステムに向けて、特殊光トラップの設計および量子状態制御に活用する高性能光共振器の開発を行った。光トラップ設計は数値シミュレーションを基礎に必要なレーザーの強度やビーム形状についての考察を行った。また、具体的に装置として作製するために必要な光学素子の選定や性能評価を行った。光共振器開発は原子トラップにも必要となる光ファイバーの追加工の精度を大幅に向上させた。一連の結果については投稿論文としてまとめた。また、光共振器のミラーの作製技術も大幅に改善し光共振器の性能の大幅向上にも成功した。

 

現在担当している科目 【 表示 / 非表示

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