特許6875680IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

量子シミュレータおよび量子シミュレーション方法に関するものである。

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

非特許文献1〜6に記載された技術は、ディフューザを用いるものであるから、生成されるスペックルパターンの空間構造および光強度統計分布の設定の自由度およびそれらの「再現度」が無いか又は低い。非特許文献7に記載された技術は、2次元擬似乱数パターンに応じて空間光変調器に呈示する変調分布を変更することによってスペックルパターンを変更することができる。しかし、この技術においても、スペックルパターンのコントラストが調整されるのみであり、生成されるスペックルパターンの空間構造および光強度統計分布の設定の自由度およびそれらの「再現度」が低い。 したがって、スペックルパターンを用いて光トラップ、あるいは無秩序な力場による効果のシミュレーションを行う従来の量子シミュレータ、または、これを用いた量子シミュレーション方法は、所望の空間構造または光強度統計分布を有するスペックルパターンを再現性良く生成することができないことから、対象の特徴をよく表す好適なモデルを構築することが困難である。 本発明は、問題点を解消する為になされたものであり、対象の特徴をよく表す好適なモデルを容易に構築することができる再現性・制御性に優れた量子シミュレータおよび量子シミュレーション方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明で生成されるパターンは、ディフューザを用いて生成される通常のスペックルパターンと異なる空間構造または光強度統計分布を有することも可能であるので、「擬似スペックルパターン」と呼ぶことにする。
【発明の効果】
本発明によれば、対象の特徴をよく表す好適なモデルを容易に構築することができ、再現性・制御性に優れる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】図1は、本実施形態の量子シミュレータ100の構成を示す図である。

【図2】図2は、量子シミュレータ100の動作の一例および量子シミュレーション方法の一例を説明する図である。

【図3】図3は、擬似スペックルパターンを計算により求める場合の計算手順のフローチャートである。

【図4】図4は、擬似スペックルパターンを計算により求める場合の他の計算手順のフローチャートである。

【図5】図5は、相関関数cおよびフィルタ関数Fの例を纏めた表である。

【図6】図6(a)は、統計分布が正規分布に従う2次元擬似乱数パターンa(x,y)の一例を示す図である。図6(b)は、図6(a)の2次元擬似乱数パターンa(x,y)および相関関数c(r)=exp(-r)を用いた場合に得られる擬似スペックルパターンb(x,y)を示す図である。

【図7】図7(a)は、図6(a)の2次元擬似乱数パターンa(x,y)および相関関数c(r)=exp(-r/9)を用いた場合に得られる擬似スペックルパターンb(x,y)を示す図である。図7(b)は、図7(a)の擬似スペックルパターンb(x,y)の光強度統計分布(輝度ヒストグラム)を示す図である。

【図8】図8(a)は、ディフューザを用いて生成されたスペックルパターンの一例を示す図である。図8(b)は、図8(a)のスペックルパターンの光強度統計分布(輝度ヒストグラム)を示す図である。

【図9】図9(a)は、図6(a)の2次元擬似乱数パターンa(x,y)および相関関数c(r)=exp(-r/3)を用いた場合の擬似スペックルパターンb(x,y)を示す図である。図9(b)は、図9(a)の擬似スペックルパターンb(x,y)の自己相関画像を示す図である。

【図10】図10は、図9(b)の自己相関画像における強度プロファイルを示す図である。

【図11】図11は、第1実施形態の擬似スペックルパターン生成装置1Aの構成を示す図である。

【図12】図12は、第2実施形態の擬似スペックルパターン生成装置1Bの構成を示す図である。

【図13】図13は、第3実施形態の擬似スペックルパターン生成装置1Cの構成を示す図である。

【図14】図14は、第4実施形態の擬似スペックルパターン生成装置1Dの構成を示す図である。

【図15】図15は、第4実施形態の擬似スペックルパターン生成装置1Dの空間光変調器15に設定される計算機ホログラムの一例を示す図である。

【図16】図16(a)は、第4実施形態の擬似スペックルパターン生成装置1Dの空間光変調器15に図15の計算機ホログラムを位相変調分布として設定したときに光パターン生成面Pに再生される擬似スペックルパターンb(x,y)を示す図である。図16(b)は、図16(a)の擬似スペックルパターンb(x,y)の光強度統計分布(輝度ヒストグラム)を示す図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1,1A〜1D…擬似スペックルパターン生成装置、10…制御部、11…光源、12…ビームエキスパンダ、13…空間光変調器、14a,14b…レンズ(結像光学系)、15…空間光変調器、16…レンズ(再生光学系)、17…空間光変調器、18,19…偏光板、   2…主真空槽(チャンバー)、21…第1窓部(窓部)、22…第2窓部(窓部)、23…排気用開口、24…原子ガス導入用開口、   3…原子ガス供給装置、   4…光ビーム発生装置、   5…光検出装置、51…ダイクロイックミラー、   6…原子数検出装置、61…イオン化電極、62…イオン検出器、   100…量子シミュレータ。

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