洪鋒雷・赤松大輔研究室＠横浜国立大学 理工学部・大学院工学研究院では、超精密分光・量子計測を専門とし、光コム、光周波数コム、光時計、原子・分子、原子時計、量子標準の研究・教育を行う
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プレゼンテーション演習
2026年洪・赤松・浅川研プレゼンテーション演習テーマ例示
・レーザー冷却、またはレーザー冷却を利用した実験に関する文献調査
レーザー冷却技術は、レーザーを用いて気体原子を急冷する技術である。レーザー冷却は希薄原子気体のボーズ凝縮・フェルミ縮退を実現するための重要な技術である。また、セシウム原子泉時計や光格子時計といった超高性能な原子時計のための基礎技術でもある。レーザー冷却やその応用技術（BECや原子時計など）に関し、歴史的に重要と思われる実験を中心に文献調査を行う。レーザー冷却の物理に関する深い理解をし、自分の言葉で語れるようになることを目指す。できれば、論文の内容等のシミュレーションができるようになることが望ましい。
・微粒子の運動制御に関する文献調査
レーザーを用いることで、微小物体の運動を制御することが可能である。特に近年においては、超高真空中でナノ粒子を光トラップすることにより、量子力学的なレベルの運動制御が可能になってきた。微粒子光トラップに関し、重要と思われる実験を中心に文献調査を行う。光による運動制御を中心とした物理に関する深い理解をし、自分の言葉で語れるようになることを目指す。できれば、論文の内容等のシミュレーションができるようになることが望ましい。
・固体表面と気体原子スピンとの相互作用に関する文献調査
固体の表面では、気体分子や原子の吸着や脱離が常に起きている。その過程で、固体や気体の状態が変化することがある。その代表例が、触媒反応である。そこで、気体原子のスピンに注目し、固体表面との相互作用で気体原子のスピンが受ける影響について、重要な文献を調査し、ディスカッションできるようになることを目指す。
・吸着防止コーティング表面でのYb原子の散乱（実験または文献調査）
Yb原子は、光格子時計など可視光領域の周波数基準として用いられている。Yb原子を周波数基準として用いるには、真空装置にYb原子とレーザーを同時に導入する必要があるが、Ybは蒸気圧が低いため真空容器の光学窓にYbが吸着して透明度が下がり、光が導入できなくなる問題が起こる。これを防ぐために、Ybが吸着しにくい吸着防止コーティングを施した光学窓を用いる方法が考えられているが、いまだ実証されてはいない。そこで、吸着防止コーティング表面でのYb原子の吸着・散乱過程を解明する実験装置の開発、あるいはそれに関する文献調査を行う。
・赤色レーザーのドップラーフリー分光（実験または文献調査）
我々は波長1.3マイクロメートルのレーザーを用いて、第2高調波発生を行い、赤色レーザーの光を発生させている。その赤色レーザー光を用いてドップラーフリー分光を行い、レーザーの周波数安定化と光コムによるレーザーの周波数計測を行っている。
・量子通信のためのレーザー周波数基準（実験または文献調査）
量子通信において、レーザーの周波数制御が重要な役割を果たす。我々は、量子通信でよく用いられるITU通信チャンネルにおいて実用可能なレーザー周波数・波長基準を開発している。
・量子通信のための光ファイバー干渉計（実験または文献調査）
量子通信において光子干渉の実験は重要な役割を果たしている。1光子干渉の実験では光子を伝送する光ファイバー長の制御は必須となる。我々は光通信帯波長多重の異なるチャンネルを、ファイバー長制御と光子伝送用チャンネルとして利用し、光ファイバー干渉計による制御の実験を行っている。
・Yb原子冷却及びそのためのレーザー安定化（実験または文献調査）
Yb原子のレーザー冷却は磁気光学トラップを用いて行われている。我々は399 nmのレーザーによる第1段目の磁気光学トラップに引き続き、556 nmのレーザーによる第2段目の磁気光学トラップの実験を進めている。そのためのレーザー周波数安定化の実験も同時に進めている。
