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🌐 量子コンピュータに最適なレーザーとは？

量子コンピュータでは、量子ビット（qubit）をレーザーで操作することにより、計算処理が行われます。
特にイオントラップ型や量子ドット型といった物理方式では、
レーザー光を使って量子ビットを初期化・制御・読み出しすることが基本動作です。
例えば、イオントラップではRaman遷移を介したゲート操作、量子ドットでは共鳴励起と蛍光検出にレーザーが必要です。こうした操作はすべてレーザーの波長安定性・狭線幅・変調性・ビーム品質に影響を受け、演算の精度を決めます。

量子状態は非常に繊細なため、レーザー光の周波数がわずかに揺らぐだけで、演算結果が乱れる原因になります。
そのため、狭線幅、周波数安定性、低ノイズ性、そして量子操作に最適な波長で出力できる光源が求められます。
つまり、量子コンピュータ向けのレーザーは、高出力かつ、量子制御に適応した“超高安定”な光源です。

🌐 なぜ“サブHz級の狭線幅”が評価されるのか？

レーザー光のライン幅とは、発振周波数の揺らぎ（ノイズ）の広がりを表す指標です。
量子コンピュータの演算では、コヒーレンス（量子の重ね合わせ状態）を維持しながら操作を繰り返す必要があります。
このときレーザーの線幅が広いと、量子状態の崩壊や誤動作が起こりやすくなります。

そのため、量子ゲート操作には100kHz以下、理想的には1kHz以下の“超狭線幅レーザー”が要求されます。
これにより、精密で安定した状態制御が可能となり、演算の再現性やスケーラビリティにも大きな影響を与えるのです。

🌐 他方式との違い｜なぜVECSELが選ばれるのか

VEXLUM社のVECSEL（垂直外部共振器型面発光レーザー）は、半導体レーザーのコンパクト性と、
ディスクレーザーの高安定・高出力性能を融合した構造を有しているため、量子コンピュータ分野に最適です。
波長可変性、<100kHzの狭線幅、モードホップフリー動作（>1GHz）を両立し、
研究から装置化までをシームレスにつなぎます。

🌐 高速変調でラマン操作にも対応｜EOMオプションの効果

量子演算におけるRamanゲートやSTIRAP操作では、レーザーの振幅・位相・周波数の高速変調が求められます。
VEXLUMのVALOシリーズではEOM（電気光学変調器）オプションを選択することで、
最大1MHz帯域・50kHz/Vの高感度変調を実現します。
複数の量子ビットを並列かつ同期的に制御するためのインターフェースも整っています。

この幅広い変調性が量子制御システムに広い可能性を与えます。

🌐 VALO/VXLシリーズの仕様（量子用途向け）

VALOシリーズ（研究用ハイエンドモデル）

• 出力：0.5〜10W（SHG最大3W）
• 線幅：<100kHz
• 冷却方式：水冷
• 波長範囲：700〜2150nm（SHG：350〜800nm）
• 特長：EOM変調、モジュール構成、3-in-1構成（シード＋増幅＋SHG）

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VXLシリーズ（装置組込み・小型運用向け）

• 出力：同上（空冷モデルあり）
• 筺体サイズ：1.2L（超小型）
• ファイバ入出力対応、24/7運転、モードホップフリー設計

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🌐 まとめ｜量子制御の中核を担うレーザー選定とは

量子コンピュータの基盤となるレーザー制御において、
必要とされるのは「狭線幅」「波長安定性」「柔軟な変調性」そして「装置への適応性」です。
VEXLUMのVALO／VXLシリーズは、それらをVECSEL技術で高水準に実現した、いわば“次世代の量子制御用レーザー”。

研究段階からスケーラブルな開発を視野に入れるなら、
単に性能の良いレーザーではなく「制御と発展性に強いレーザー」を選ぶべきです。

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