研究者業績

平野琢也

ヒラノタクヤ (Takuya Hirano)

基本情報

所属: 学習院大学理学部物理学科教授

学位: 博士(理学)(東京大学)

連絡先: takuya.hiranogakushuin.ac.jp
J-GLOBAL ID: 200901062696389245
researchmap会員ID: 1000246127

外部リンク: https://www.gakushuin.ac.jp/univ/sci/phys/hirano/index.html.ja

研究キーワード

5

研究分野

2

経歴

7

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学歴

4

委員歴

17

2019年 - 現在

一般社団法人・量子ICTフォーラム理事
2000年11月 - 現在

電子情報通信学会量子情報技術研究会委員
2000年4月 - 現在

応用物理学会量子エレクトロニクス研究会幹事
2022年4月 - 2023年3月

日本物理学会領域１代表
2020年6月 - 2022年6月

電子情報通信学会量子情報技術特別研究専門委員会委員長

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受賞

1

2022年

松尾財団宅間宏記念学術賞

論文

101

Multistate interferometric measurement of the nonlinear ac Stark shift

Junnosuke Takai, Kosuke Shibata, Naota Sekiguchi, Takuya Hirano

Physical Review A 2023年5月11日
Highly efficient measurement of optical quadrature squeezing using a spatial light modulator controlled by machine learning

Jorge Amari, Junnosuke Takai, Takuya Hirano

Optics Continuum 2023年4月15日
Improved waveguide-based ultraviolet light generation and pulsed squeezing at 795 nm

Aki Torii, Kosuke Shibata, Yujiro Eto, Takuya Hirano

Optics Express 30(15) 26120-26120 2022年7月18日査読有り

We report on the waveguide-based generation of pulsed squeezed light at 795 nm, suitable for quantum enhanced measurements with rubidium atoms. Pulsed ultraviolet second harmonic light with a power of more than 400 mW is produced using a periodically poled LiNbO₃ (PPLN) waveguide and is injected into another PPLN waveguide to generate quadrature squeezing. We find that the phase of the second harmonic pulse is shifted within a pulse, and we attribute the shift to heating due to blue-light induced infrared absorption (BLIIRA) from a comparison between the experiment and a numerical simulation. A squeezing level of −1.5(1) dB is observed in homodyne detection when we apply a linear phase shift to the local oscillator. The experiment and simulation imply that the squeezing level can be further improved by reducing BLIIRA.
Sensitive spatially resolved magnetometry using a Bose-condensed gas with a bright probe

Naota Sekiguchi, Kosuke Shibata, Aki Torii, Hiroyuki Toda, Ryohei Kuramoto, Daiki Fukuda, Takuya Hirano

Physical Review A 104(4) 2021年10月28日査読有り
Effect of cascaded nonlinear phase shift on pulsed second-harmonic generation using periodically poled waveguide: a comparison of experimental and numerical results

Yujiro Eto, Takuya Hirano

Japanese Journal of Applied Physics 60(5) 2021年5月査読有り
Quantum lock-in detection of a vector light shift

Kosuke Shibata, Naota Sekiguchi, Takuya Hirano

Physical Review A 103(4) 2021年4月査読有り
Challenges in Coding, DSP and Parallel Operation of Quantum Key Distribution and Coherent Data Transmission

Tobias A. Eriksson, Ruben S. Luis, Georg Rademacher, Benjamin J. Puttnam, Kadir Gumus, Laurent Schmalen, Alex Alvarado, Hideaki Furukawa, Naoya Wada, Takuya Hirano, Masahide Sasaki, Masahiro Takeoka

2020 European Conference on Optical Communications, ECOC 2020 2020年12月
Compensation of gravity on cold atoms by a linear optical potential

Kosuke Shibata, Hidehiko Ikeda, Ryota Suzuki, Takuya Hirano

Physical Review Research 2(1) 2020年1月査読有り
Faraday patterns generated by Rabi oscillation in a binary Bose-Einstein condensate

Terun Chen, Kosuke Shibata, Yujiro Eto, Takuya Hirano, Hiroki Saito

Physical Review A 100(6) 2019年12月査読有り
Interaction modulation in a long-lived Bose-Einstein condensate by rf coupling

Shibata K, Torii A, Shibayama H, Eto Y, Saito H, Hirano T

Physical Review A 99(1) 2019年査読有り
Dissipation-Assisted Coherence Formation in a Spinor Quantum Gas

Eto Y, Shibayama H, Shibata K, Torii A, Nabeta K, Saito H, Hirano T

Physical Review Letters 122(24) 2019年査読有り
Wavelength division multiplexing of continuous variable quantum key distribution and 18.3 Tbit/s data channels

Eriksson T.A, Hirano T, Puttnam B.J, Rademacher G, Lu{\'i}s R.S, Fujiwara M, Namiki R, Awaji Y, Takeoka M, Wada N, Sasaki M

Communications Physics 2(1) 2019年査読有り
Pulse-resolved measurement of continuous-variable Einstein-Podolsky-Rosen entanglement with shaped local oscillators

Shinjo A, Eto Y, Hirano T

Optics Express 27(13) 17610-17619 2019年査読有り
Secret key rate of a continuous-variable quantum-key-distribution scheme when the detection process is inaccessible to eavesdroppers

Physical Review A 98(4) 2018年10月査読有り
Spinor dynamics in a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates

Yujiro Eto, Hitoshi Shibayama, Hiroki Saito, Takuya Hirano

Physical Review A 97(2) 2018年2月13日査読有り
Ground-state phases of a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates

Naoki Irikura, Yujiro Eto, Takuya Hirano, Hiroki Saito

Physical Review A 97(2) 2018年2月13日査読有り
Time-Domain Measurement of Continuous-Variable Entanglement Using Temporally Shaped Local Oscillator Pulses

Shinjo A, Eto Y, Hirano T

IEEE Photonics Society Summer Topicals Meeting Series, SUM 2018 111-112 2018年査読有り
Secure transmission using QAM quantum noise stream cipher with continuous variable QKD

Masataka Nakazawa, Masato Yoshida, Takuya Hirano

Optics InfoBase Conference Papers 2018 1-3 2018年査読有り
Joint Propagation of Continuous Variable Quantum Key Distribution and 18 × 24.5 Gbaud PM-16QAM Channels

Eriksson T.A, Hirano T, Rademacher G, Puttnam B.J, Lu{\'i}s R.S, Fujiwara M, Namiki R, Awaji Y, Takeoka M, Wada N, Sasaki M

European Conference on Optical Communication, ECOC 2018-September 2018年査読有り
Secret key rate of a continuous-variable quantum-key-distribution scheme when the detection process is inaccessible to eavesdroppers

Namiki R, Kitagawa A, Hirano T

Physical Review A 98(4) 2018年査読有り
Coexistence of Continuous Variable Quantum Key Distribution and 7×12.5 Gbit/s Classical Channels

Eriksson T.A, Hirano T, Ono M, Fujiwara M, Namiki R, Yoshino K.-I, Tajima A, Takeoka M, Sasaki M

IEEE Photonics Society Summer Topicals Meeting Series, SUM 2018 73-74 2018年査読有り
Pulse-resolved measurement of continuous-variable EPR entanglement with shaped local oscillators

Shinjo A, Katayama T, Eto Y, Hirano T

Optics InfoBase Conference Papers Part F125-JSAP 2018 2018年査読有り
Non-equilibrium dynamics induced by miscible-immiscible transition in binary Bose-Einstein condensates (vol 18, 073029, 2016)

Eto Yujiro, Takahashi Masahiro, Kunimi Masaya, Saito Hiroki, Hirano Takuya

New Journal of Physics 20 2018年査読有り
Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates (vol 93, 033615, 2016)

Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Keita Nabeta, Ryotaro Okada, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, Takuya Hirano

PHYSICAL REVIEW A 96(6) 2017年12月査読有り
Notes on a Continuous-Variable Quantum Key Distribution Scheme

Tsubasa Ichikawa, Takuya Hirano, Takuto Matsubara, Motoharu Ono, Ryo Namiki

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 86(9) 2017年9月査読有り
QAM Quantum Noise Stream Cipher Transmission Over 100 km With Continuous Variable Quantum Key Distribution

Masataka Nakazawa, Masato Yoshida, Toshihiko Hirooka, Keisuke Kasai, Takuya Hirano, Tsubasa Ichikawa, Ryo Namiki

IEEE JOURNAL OF QUANTUM ELECTRONICS 53(4) 2017年8月査読有り
Implementation of continuous-variable quantum key distribution with discrete modulation

Takuya Hirano, Tsubasa Ichikawa, Takuto Matsubara, Motoharu Ono, Yusuke Oguri, Ryo Namiki, Kenta Kasai, Ryutaroh Matsumoto, Toyohiro Tsurumaru

Quantum Science and Technology 2(2) 2017年6月1日査読有り
Phase separation of Rabi-coupled spin states in an⁸⁷Rb F = 1 BEC

Shibata K, Shibayama H, Torii A, Suzuki R, Toda H, Eto Y, Takahashi M, Saito H, Hirano T

Optics InfoBase Conference Papers Part F78-JSAP 2017 2017年査読有り
Phase separation dynamics of two-component bose-einstein condensates in various optical trap shapes

Shibayama H, Torii A, Shibata K, Eto Y, Saito H, Hirano T

Optics InfoBase Conference Papers Part F78-JSAP 2017 2017年査読有り
Observation of self-organized coherence in dissipative spinor Bose-Einstein condensates

Eto Y, Shibayama H, Torii A, Saito H, Hirano T

Optics InfoBase Conference Papers Part F78-JSAP 2017 2017年査読有り
Nonequilibrium dynamics induced by miscible-immiscible transition in binary Bose-Einstein condensates

Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, Takuya Hirano

NEW JOURNAL OF PHYSICS 18 073029 2016年7月査読有り
Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates

Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Keita Nabeta, Ryotaro Okada, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, Takuya Hirano

PHYSICAL REVIEW A 93(3) 033615 2016年3月査読有り
Cold atom magnetometers

Yujiro Eto, Mark Sadrove, Takuya Hirano

Lecture Notes in Physics 911 111-133 2016年査読有り
Real-time 70 Gbit/s, 128 QAM quantum noise stream cipher transmission over 100 km with secret keys delivered by continuous variable quantum key distribution system

Nakazawa M, Yoshida M, Hirooka T, Kasai K, Hirano T

European Conference on Optical Communication, ECOC 887-889 2016年査読有り
Observation of strong continuous-variable Einstein-Podolsky-Rosen entanglement using shaped local oscillators

Ami Shinjo, Naoyuki Hashiyama, Akane Koshio, Yujiro Eto, Takuya Hirano

QUANTUM INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY II 9996 2016年査読有り
Generation of physical random numbers by using homodyne detection

Kodai Hirakawa, Shota Oya, Yusuke Oguri, Tsubasa Ichikawa, Yujiro Eto, Takuya Hirano, Toyohiro Tsurumaru

QUANTUM INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY II 9996 2016年査読有り
Continuous operation of four-state continuous-variable quantum key distribution system

Takuto Matsubara, Motoharu Ono, Yusuke Oguri, Tsubasa Ichikawa, Takuya Hirano, Kenta Kasai, Ryutaroh Matsumoto, Toyohiro Tsurumaru

QUANTUM INFORMATION SCIENCE AND TECHNOLOGY II 9996 2016年査読有り
Experimental realization of spatially separated entanglement with continuous variables using laser pulse trains

Yun Zhang, Ryuhi Okubo, Mayumi Hirano, Yujiro Eto, Takuya Hirano

SCIENTIFIC REPORTS 5 2015年8月査読有り
Suppression of relative flow by multiple domains in two-component Bose-Einstein condensates

Yujiro Eto, Masaya Kunimi, Hidekatsu Tokita, Hiroki Saito, Takuya Hirano

PHYSICAL REVIEW A 92(1) 013611 2015年7月査読有り
Control of spin current in a Bose gas by periodic application of $π$ pulses

Eto Yujiro, Sadgrove Mark, Hasegawa Sho, Saito Hiroki, Hirano Takuya

Physical Review A 90(1) 013626 2014年7月査読有り
Observation of Dipole-Induced Spin Texture in an Rb-87 Bose-Einstein Condensate

Yujiro Eto, Hiroki Saito, Takuya Hirano

PHYSICAL REVIEW LETTERS 112(18) 185301 2014年5月査読有り
Ramsey Interferometry Using the Zeeman Sublevels in a Spin-2 Bose Gas

Mark Sadgrove, Yujiro Eto, Sawako Sekine, Hirosuke Suzuki, Takuya Hirano

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 82(9) 094002 2013年9月査読有り
Spin-echo-based magnetometry with spinor Bose-Einstein condensates

Yujiro Eto, Hayato Ikeda, Hirosuke Suzuki, Sho Hasegawa, Yasushi Tomiyama, Sawako Sekine, Mark Sadgrove, Takuya Hirano

PHYSICAL REVIEW A 88(3) 031602 2013年9月査読有り
Control and detection of the larmor precession of f = 2 87rb bose-einstein condensates by ramsey interferometry and spin-echo

Yujiro Eto, Sawako Sekine, Sho Hasegawa, Mark Sadgrove, Hiroki Saito, Takuya Hirano

Applied Physics Express 6(5) 052801 2013年5月査読有り
Temporal Characteristics of Pulsed Squeezing in a Nonlinear Optical Waveguide

Yujiro Eto, Akane Koshio, Akito Ohshiro, Yun Zhang, Masahide Sasaki, Takuya Hirano

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 52(4) 048001 2013年4月査読有り
Collective Excitation of Bose-Einstein Condensates Induced by Evaporative Cooling

Takeshi Kuwamoto, Takuya Hirano

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 81(7) 074002 2012年7月査読有り
Quantum entanglement generating system and method, and quantum entanglement generating and detecting system and method

Hirano Takuya, Eto Yujiro

2012年7月査読有り

US Patent 8,228,507
Quantum cryptography communication method, quantum cryptography communication apparatus, and quantum cryptography communication system

Kawamoto Yohei, Namiki Ryo, Hirano Takuya

2012年5月査読有り

US Patent 8,175,273
Quantum cryptography communication apparatus and communication terminal

Kawamoto Yohei, Hirano Takuya, Shino Kuninori, Ukita Masakazu

2012年4月査読有り

US Patent 8,165,298
Efficient homodyne measurement of picosecond squeezed pulses with pulse shaping technique

Yujiro Eto, Akane Koshio, Akito Ohshiro, Junichi Sakurai, Keiko Horie, Takuya Hirano, Masahide Sasaki

OPTICS LETTERS 36(23) 4653-4655 2011年12月査読有り

MISC

239

スピン2ボース・アインシュタイン凝縮体のm_F=0状態を利用した多準位ラムゼイ干渉

鍋田慧太, 岡田涼太郎, 鳥居明季, Sadgrove Mark, 柴山均, 衞藤雄二郎, 平野琢也

日本物理学会講演概要集 71 511-511 2016年

<p>我々は以前からスピン2ボース・アインシュタイン凝縮体のスピン制御技術を利用して、ラムゼイ干渉によりラーモア歳差運動の観測をしてきた。これまでは、初期状態が磁気副準位m_F_=2の状態で実験を行ってきたが、初期状態を適切に選ぶことで干渉計の感度を向上させることが予測されている。本発表ではm_F_=0を初期状態にした時のラジオ波によるスピンの回転とラムゼイ干渉について報告する。</p>
混和性制御による2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の非平衡ダイナミクス

衞藤雄二郎, 高橋雅裕, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也

日本物理学会講演概要集 71 505-505 2016年

<p>多成分流体の空間的な構造形成は、非平衡過程や非線型現象を理解する上で重要な効果である。我々は、2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の混和性を制御することにより、不安定な空間構造を持つ混ざり合う性質の2成分凝縮体を生成し、パターン形成ダイナミクスを観測することに成功した。発表では、混和性制御の方法や実験結果の詳細について紹介する。</p>
21pBJ-4 高速動作する連続変数量子鍵配送装置による鍵生成2

松原多玖人, 小野倫治, 市川翼, 平野琢也, 笠井健太, 松本隆太郎, 鶴丸豊広

日本物理学会講演概要集 71 746-746 2016年
19aBK-10 ^<87>Rbボース・アインシュタイン凝縮体におけるゼーマン準位間のラビ振動

岡田涼太郎, 鍋田慧太, 鳥居明季, 高橋雅裕, 衞藤雄二郎, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也

日本物理学会講演概要集 71 632-632 2016年
20pBR-7 多成分冷却原子気体における流れ

衞藤雄二郎, 高橋雅裕, 平野琢也, 國見昌哉, 斎藤弘樹

日本物理学会講演概要集 71 1680-1681 2016年

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書籍等出版物

8

Cold Atom Magnetometers, in Principles and Methods of Quantum Information Technologies

(担当:共著)

Springer Japan 2016年
光科学研究の最前線２分担執筆 I-1-2「非古典的光」

国際文献印刷社 2009年
基礎からの量子光学監修：(社)応用物理学会量子エレクトロニクス研究会, 松岡正浩、江馬一弘、平野琢也、岩本敏

オプトロニクス社 2009年 (ISBN: 9784902312423)
量子情報通信「コヒーレント光とホモダイン検波による量子鍵配送」,p.179-204

オプトロニクス社 2006年
物理学大事典，第１４章「量子光学」

朝倉書店 2005年

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所属学協会

3

Works(作品等)

8

科研費特定領域研究スーパークリーン物質で実現する新しい量子相の物理（計画研究・分担者）

2005年 - 2009年
JST-CREST 量子情報処理システムの実現を目指した新技術の創出光子を用いた量子演算処理新機能の開拓

2003年 - 2008年
総務省戦略的情報通信研究開発推進制度

2001年 - 2005年
科研費特定領域研究レーザー冷却の物理と応用

1999年 - 2003年
量子暗号に関する研究

2003年

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共同研究・競争的資金等の研究課題

30

空間位相変調器を用いた量子状態の高効率測定

日本学術振興会科学研究費助成事業 2019年4月 - 2023年3月

平野琢也
百年以上の超長期秘匿性を保証する情報通信ネットワーク基盤技術

日本学術振興会科学研究費助成事業 2018年6月 - 2023年3月

富田章久, 平野琢也, 玉木潔, 藤原幹生
ブロードキャスト型量子鍵配送の研究

日本学術振興会科学研究費助成事業 2018年4月 - 2021年3月

武岡正裕, 平野琢也
多成分ボース・アインシュタイン凝縮体の非平衡ダイナミクス

日本学術振興会科学研究費助成事業 2013年6月 - 2018年3月

平野琢也, 斎藤弘樹, 高橋雅裕, 衞藤雄二郎, 柴田康介
総括班

日本学術振興会科学研究費助成事業 2013年6月 - 2018年3月

佐野雅己, 野口博司, 佐々真一, 折原宏, 今井正幸, 好村滋行, 木村康之, 平野琢也, 市川正敏, 宮崎州正, 吉川研一, 櫻井建成, 小林研介

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産業財産権

19

特開2017-050678 光秘匿通信システム

中沢正隆, 吉田真人, 廣岡俊彦, 平野琢也
特許第5041256号量子エンタングルメント生成装置及び方法並びに量子エンタングルメント生成検出装置及び方法

平野琢也, 衛藤雄二郎
特許第4962700号量子暗号通信装置

川元洋平, 平野琢也, 篠邦宣, 浮田昌一
特許第4936157号量子暗号通信方法及び量子暗号通信装置

平野琢也
特許第4838166号量子暗号通信装置および通信端末

川元洋平, 平野琢也, 篠邦宣, 浮田昌一

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