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本研究における役割分担は、NICTは実験と解析、NTTは試料作製、QEERIは理論解釈をそれぞれ担当した。今後の展望このように、超伝導人工原子は、原子のような振る舞い（分光スペクトル、状態遷移、状態の重ね合わせ、量子もつれ）をするアルミニウム製の超伝導電気回路であり、例えるなら、リード線の付いた「原子」である。その量子状態制御及び測定は、伝送線路（リード線）から送るマイクロ波パルス列で行う。この人工原子は、シリコン基板上に半導体微細加工技術を用いて何千～何万個と複製することも原理的には可能である。原子と同様な量子力学的振る舞いをするが、それらを用いて行える実験の範囲は、天然の原子を用いた範囲よりもはるかに広く、多くの未踏領域を含んでいることが今回の実験からも判明した。今回、私達は1個の超伝導人工原子と光子の深強結合状態の存在を確認した[7]が、今後は、複数の超伝導人工原子と光子の場合に、いかなる基底状態が生ずるか等の研究[10]を通じて、深強結合領域の物理が、量子相転移の制御や多体系の量子状態制御へ応用可能かを研究する。また、量子通信におけるノード技術や量子インターフェイスへの応用を目指して、この深強結合状態の人為操作、光子の吸収・発光過程のダイナミックスやこの状態を用いた新たなもつれ生成及び制御方法などの研究を展開する予定である。【参考文献【1S. Haroche and J.-M. Raimond, Exploring the Quantum, Oxford University Press 2006. 2I. Chiorescu, P. Bertet, K. Semba, Y. Nakamura, C. J. P. M. Harmans, and J. E. Mooij, “Coherent dynamics of a flux qubit coupled to a har-monic oscillator,” Nature vol.431, pp.159–162, 2004.3A. Wallraff, D. I. Schuster, A. Blais, L. Frunzio,R.- S. Huang, J. Majer, S. Kumar, S. M. Girvin, and R. J. Schoelkopf, “Strong coupling of a sin-gle photon to a superconducting qubit using circuit quantum electrody-namics,” Nature, vol.431, pp.162–167, 2004.4仙場浩一, 齊藤志郎, 角柳孝輔, 中ノ勇人, “超伝導回路で共振器量子電磁力学実験が可能に！- ジョセフソンcavity-QED -,” 日本物理学会誌64, pp.37–41, 2009.5T. Niemczyk, F. Deppe, H. Huebl, E. P. Menzel, F. Hocke, M. J. Schwarz, J. J. Garcia-Ripoll, D. Zueco, T. Hümmer, E. Solano, A. Marx, and R. Gross, “Circuit quantum electrodynamics in the ultrastrong-coupling regime,” Nature Physics, vol.6, pp.772–776, 2010.6P. Forn-Díaz, J. Lisenfeld, D. Marcos, J. J. García-Ripoll, E. Solano, C. J. P. M. Harmans, and J. E. Mooij, “Observation of the Bloch-Siegert Shift in a Qubit-Oscillator System in the Ultrastrong Coupling Regime,” Physical Review Letters, vol.105, no.23, pp.237001-1-4, 2010.7F. Yoshihara*, T. Fuse*, S. Ashhab, K. Kakuyanagi, S. Saito, and K. Semba, : “Superconducting qubit-oscillator circuit beyond the ultra-strong-coupling regime,” Nature Physics 13, 44, 2017. (* These authors contributed equally to this work.)8齊藤志郎, 角柳孝輔, Sahel Ashhab, 吉原文樹, 布施智子, 仙場浩一, “光子と人工原子から成る安定な分子状態を発見,” NTT技術ジャーナル誌vol.29, no.3, pp.67–71, 2017.9S. Ashhab and Franco Nori, Phys. Rev. A 81, 042311, 2010.10S. Ashhab and K. Semba, Phys. Rev. A 95, 053833, 2017.仙場浩一 （せんば　こういち）未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室上席研究員博士（工学）超伝導量子物理吉原考樹 （よしはら　ふみき）未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室主任研究員博士（工学）超伝導量子エレクトロニクス布施智子 （ふせ　ともこ）未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室主任研究員博士（理学）超伝導量子エレクトロニクスアシュハブ サヘル　（あしゅはぶ　さへる）カタール環境エネルギー研究所主任研究員博士（理学）理論、モデリング、シミュレーション角柳孝輔 （かくやなぎ　こうすけ）日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所量子電子物性研究部主任研究員博士（理学）超伝導量子物理齊藤志郎 （さいとう　しろう）日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所量子電子物性研究部主任研究員、グループリーダ博士（工学）超伝導量子物理5 574-3　回路量子電磁力学の未踏領域