Overcoming decoherence of quantum dot excitons using two-dimensional photonic crystals

• Project/Area Number: 19710086
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Nanostructural science
• Research Institution: The University of Electro-Communications (2008); National Institute of Information and Communications Technology (2007)
• Principal Investigator: HAYASE Junko The University of Electro-Communications, 先端領域教育研究センター, 特任助教 (50342746)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,430,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2007: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
• Keywords: 量子ドット / デコヒーレンス / 量子情報 / フォトニック結晶

Research Abstract

本研究では、歪補償法と呼ぶ特徴的な手法で作製した超多重積層量子ドットを用いて、通信波長帯での高精度フォトンエコー測定を可能にし、(1)現在世界最長の励起子デコヒーレンス時間を達成、(2)ラビ振動と呼ばれるコヒーレント振動の制御を通信波長帯において初めて成功させるなどの成果を挙げた。本研究成果は、次世代の情報通信技術である量子情報技術の発展に寄与することが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Ensemble effect on Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2009)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • Journal Title: phys. status solidi (a) 206 Pages: 952-955
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光-量子ドット相互量子制御-量子メモリの実現に向けて- (2009)
  • Author(s): 早瀬潤子
  • Journal Title: (解説論文),レーザー研究 37 Pages: 38-42
  • NAID: 10024747667
• [Journal Article] Exciton coherence in semiconductor quantum dots (2009)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • Journal Title: (invited paper), phys. status solidi(c) 6 Pages: 162-167
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exciton coherence in semiconductor quantum dots (2009)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase
  • Journal Title: physica status solidi (c) 6 Pages: 162-1677
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光-量子ドット相互量子制御-量子メモリの実現に向けて- (2009)
  • Author(s): 早瀬潤子
  • Journal Title: レーザー研究 37 Pages: 38-42
  • NAID: 10024747667
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ensemble effect on Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2009)
  • Author(s): M. Kujiraoka
  • Journal Title: physica status solidi (a) (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 量子ドットの基礎と量子情 報分野への応用展開 (2008)
  • Author(s): 早瀬潤子
  • Journal Title: 解説論文), オプトロニクス 6 月号 Pages: 173-182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Correlation effect of Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2008)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • Journal Title: J. Lumin. 128 Pages: 1016-1018
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiative and non-radiative relaxation of excitons in strain-compensated quantum dots (2008)
  • Author(s): M. Kujiraoka, J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, K. Ema, and M. Sasaki
  • Journal Title: J. Lumin. 128 Pages: 972-974
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 量子ドットの基礎と量子情報分野への応用展開 (2008)
  • Author(s): 早瀬潤子
  • Journal Title: オプトロニクス 6月号 Pages: 173-182
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Correlation effect of Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2008)
  • Author(s): J.Ishi-Hayase
  • Journal Title: Journal of Luminescence 128 Pages: 1016-1018
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiative and non-radiative relaxation of excitons in strain-compensatedquantum dots (2008)
  • Author(s): M.Kujiraoka
  • Journal Title: Journal of Luminescence 128 Pages: 972-974
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Strain-compensated quantum dots emitting at 1.5 micron: resonant nonlinear optical properties and exciton dynamics (2007)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • Journal Title: (Invited Paper), Proc. SPIE
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiatively limited dephasing of quantum dot excitons in the telecommunications wavelength range (2007)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Sasaki, M. Kujiraoka, and K. Ema
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 91
• [Journal Article] Strain-compensated quantum dots emitting at 1.5 micron:resonant nonlinear optical properties and exciton dynamics (2007)
  • Author(s): J.Ishi-Hayase
  • Journal Title: Proceedings of SPIE NA
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Radiatively limited dephasing of quantum dot excitons in the telecommunications wavelength range (2007)
  • Author(s): J.lshi-Hayase
  • Journal Title: Applied Physics Letters 91
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 集団量子ドットにおけるフォトンエコー信号の励起スペクトル幅依存性 (2009)
  • Author(s): 鯨岡 真美子, 光武慧, 赤羽 浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木 雅英, 早瀬(伊師) 潤子
  • Organizer: 2009 年春季第56 回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 集団量子ドットにおけるフォトンエコー信号の励起スペクトル幅依存性 (2009)
  • Author(s): 鯨岡真美子
  • Organizer: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 量子ドットによるフォトンエコー量子メモリの実現に向けて (2009)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子
  • Organizer: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] 量子ドットによるフォトンエコー量子メモリの実現に向けて (2009)
  • Author(s): 早瀬(伊師) 潤子
  • Organizer: 009 年春季第56 回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
• [Presentation] 量子ドットにおけるパルス面積の精密評価 (2008)
  • Author(s): 早瀬(伊師) 潤子,鯨岡 真美子,赤羽 浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木 雅英
  • Organizer: 日本物理学会2008 年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] 量子ドットにおけるパルス面積の精密評価 (2008)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-22
• [Presentation] 子ドットにおける励起子ラビ振動の減衰メカニズム (2008)
  • Author(s): 鯨岡 真美子, 早瀬(伊師)潤子, 赤羽浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • Organizer: 日本物理学会2008 年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 量子ドットにおける励起子ラビ振動の減衰メカニズム (2008)
  • Author(s): 鯨岡真美子
  • Organizer: 日本物理学会2008年秋季大会
  • Place of Presentation: 岩手大学上田キャンパス
  • Year and Date: 2008-09-21
• [Presentation] 量子ドット集合体における励起子ラビ振動の減衰モデル (2008)
  • Author(s): 鯨岡 真美子, 早瀬(伊師)潤子, 赤羽浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • Organizer: 2008 年秋季第69 回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] 量子ドット集合体における励起子ラビ振動の減衰モデル (2008)
  • Author(s): 鯨岡真美子
  • Organizer: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-04
• [Presentation] Ensemble effect on Rabi oscillations of exciton in quantum dots (2008)
  • Author(s): M. Kujiraoka, J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, K. Ema, and M. Sasaki
  • Organizer: (Poster Pater Prize), Third International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA08)
  • Place of Presentation: Lister Conference Centre, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada
  • Year and Date: 2008-07-22
• [Presentation] Ensemble effect on Rabi oscillations of exciton in quantum dots (2008)
  • Author(s): M. Kujiraoka
  • Organizer: hird International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA08)
  • Place of Presentation: Lister Confbrence Centre, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada
  • Year and Date: 2008-07-22
• [Presentation] 歪補償量子ドットにおける励起子コヒーレンスと光波・量子通信への応用 (2008)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子
  • Organizer: 招待講演), 特定領域研究「新世代光通信へのイノベーション」第2回量子情報ミニ研究会
  • Place of Presentation: 地方職員共済組合 有馬保養所 瑞宝園
  • Year and Date: 2008-07-08
• [Presentation] 歪補償量子ドットにおける励起子コヒーレンスと光波・量子通信への応用 (2008)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子
  • Organizer: 特定領域研究「新世代光通信へのイノベーション」第2回量子情報ミニ研究会
  • Place of Presentation: 地方職員共済組合 有馬保養監所 瑞宝園
  • Year and Date: 2008-07-08
• [Presentation] Exciton coherence in semiconductor quantum dots (2008)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase
  • Organizer: (plenary talk), The 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (EXCON'08)
  • Place of Presentation: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2008-06-25
• [Presentation] Exciton coherence in semiconductor quantum dots (2008)
  • Author(s): J. shi-Hayase
  • Organizer: The 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (EXCON'08)
  • Place of Presentation: Kyoto Univ.
  • Year and Date: 2008-06-25
• [Presentation] 歪補償量子ドットにおける励起子ポピュレーションのポンプ光強度依存性 (2008)
  • Author(s): 鯨岡 真美子, 早瀬(伊師)潤子, 赤羽浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • Organizer: 2008 年春季第55 回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] Coherent dynamics of exciton qubits in strain-compensated quantum dots (2008)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase
  • Organizer: (invited talk), First International Symposium on Interdisciplinary Materials Science (ISIMS-2008)
  • Place of Presentation: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 2008-03-13
• [Presentation] 歪補償量子ドットにおける励起子ポピユレーショシのポンプ光強度依存性 (2008)
  • Author(s): 鯨岡 真美子
  • Organizer: 2008年春季第55回応用勿理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部船橋キャンパス
  • Year and Date: 2008-03-13
• [Presentation] Coherent dynamics of exciton qubits in strain-compcensated quantum dots (2008)
  • Author(s): J.Ishi-Hayase
  • Organizer: (invited talk) First International Symposium on Interdisciplinary Materials Science (ISIMS-2008)
  • Place of Presentation: Tsukuba Internatignal Congress Center,Tsukuba,Japan
  • Year and Date: 2008-03-13
• [Presentation] 歪補償量子ドットにおける励起子コヒーレンスの評価と制御 (2008)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子
  • Organizer: 依頼講演), 電気通信大学 レーザー新世代研究センター セミナー
  • Place of Presentation: 電気通信大学
  • Year and Date: 2008-01-29
• [Presentation] 歪補償量子ドットにおける励起子コヒーレンスの評価と制御 (2008)
  • Author(s): 早瀬 潤子
  • Organizer: 電気通信大学レーザー新世代研究センターセミナ-
  • Place of Presentation: 電気通信大学
  • Year and Date: 2008-01-29
• [Presentation] フォトンエコー法による量子ドット励起子の位相緩和測定とラビ振動制御 (2007)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子,赤羽浩一,山本直克,鯨岡真美子,江馬一弘,佐々木雅英
  • Organizer: 依頼講演), QDR セミナー
  • Place of Presentation: 物質・材料機構
  • Year and Date: 2007-11-12
• [Presentation] フォトンエコー法による量子ドット励起子の位相緩和測定とラビ振動制御 (2007)
  • Author(s): 早瀬 潤子
  • Organizer: QDRセミナー
  • Place of Presentation: 物質・材料機構
  • Year and Date: 2007-11-12
• [Presentation] 低歪積層量子ドットにおける励起子ラビ振動 (2007)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子, 赤羽 浩一, 山本 直克, 鯨岡 真美子, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • Organizer: 日本物理学会 第62 回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] 低歪積層量子ドットにおける励起子ラビ振動 (2007)
  • Author(s): 早瀬 潤子
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学札幌キャンパス
  • Year and Date: 2007-09-23
• [Presentation] Strain-compensated quantum dots emitting at 1.5 micron: resonant nonlinear optical properties and exciton dynamics (2007)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • Organizer: (invited talk), SPIE Optics East 2007
  • Place of Presentation: Seaport World Trade Center Boston, MA, USA
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] Strain-compensated quantum dots emitting at 1.5 micron: resonant nonlinear optical properties and exciton dynamics (2007)
  • Author(s): J.Ishi-Hayase
  • Organizer: (invited talk)SPIE Optics East 2007
  • Place of Presentation: Seaport World Trade Center Boston,MA USA
  • Year and Date: 2007-09-10
• [Presentation] Correlation effect on Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2007)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • Organizer: (Poster prize), 16th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC07)
  • Place of Presentation: Universidad SEK, Segovia, Spain
  • Year and Date: 2007-06-21
• [Presentation] Radiative and non-radiative relaxation of excitons in strain-compensated quantum dots (2007)
  • Author(s): M. Kujiraoka, J. Ishi-Hayase, K. \Akahane, N. Yamamoto, K. Ema, and M. Sasaki
  • Organizer: (Poster prize), 16th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC07)
  • Place of Presentation: Universidad SEK, Segovia, Spain
  • Year and Date: 2007-06-21
• [Presentation] Radiative and non-radiative relaxation of excitons strain-copensaiedquantum dots (2007)
  • Author(s): M.Kujiraoka
  • Organizer: 16th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids(DPCO7)
  • Place of Presentation: Universidad SEK,Segovia,Spain
  • Year and Date: 2007-06-21
• [Presentation] Correlation Effect on Rabi oscillations of excitons in quantum dost (2007)
  • Author(s): J. Ishi-Hayase
  • Organizer: 6th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC07)
  • Place of Presentation: Universidad SEK, Segovia, Spain
  • Year and Date: 2007-06-12
• [Presentation] 量子ドットにおける量子コヒーレンス (2007)
  • Author(s): 早瀬(伊師)潤子
  • Organizer: 依頼講演), 上智大学コロキウム
  • Place of Presentation: 上智大学
  • Year and Date: 2007-04-19
• [Presentation] 量子ドットにおける量子コヒーレンスム (2007)
  • Author(s): 早瀬 潤子
  • Organizer: 上智大学コロキウム
  • Place of Presentation: 上智大学
  • Year and Date: 2007-04-19
• [Book] 基礎からの量子光学 第30 章「量子ドットの基礎と量子情報分野への応用」 (2009)
  • Author(s): 早瀬潤子
  • Publisher: オプトロニクス
• [Remarks] ホームページ等
• [Remarks] 電気通信大学
  • URL: http://www.ghrdp.uec.ac.jp/introduction/intro_hayase.html
• [Remarks] JST さきがけ
  • URL: http://www.light.jst.go.jp/index.html
• [Remarks] 情報通信研究機構
  • URL: http://www2.nict.go.jp/w/w113/qit/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.ghrdp.uec.ac.jp/introduction/intro_hayase.html
• [Remarks]
  • URL: http://www2.nict.go.jp/w/w113/qit/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://www2.nict.go.jp/w/w113/qit/index.html