三重量子アンチドットリングを用いた準粒子ブレーディング操作

• Project/Area Number: 24K16993
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 秦 徳郎 東京工業大学, 理学院, 助教 (30825005)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2028: ¥260,000 (Direct Cost: ¥200,000、Indirect Cost: ¥60,000); Fiscal Year 2027: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2026: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2025: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000); Fiscal Year 2024: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: 量子アンチドット / 整数量子ホール効果 / 分数量子ホール効果

Outline of Research at the Start

本研究では、高精度で単一の準粒子を操作できる量子アンチドットを用いて、全く新しいエニオンブレーディングデバイスを作製する。可換エニオン統計に従う準粒子を有する分数量子ホール領域(例えば、占有率=1/3や2/3)において、三重量子アンチドットリングを作製し、結合・反結合軌道を観測することで、三量子ビット間の準粒子コヒーレント輸送を実証する。さらに、粒子数検出器を用いて三重量子アンチドットリングの電荷状態をモニターしながら、3つのゲートを操作することで、二つの準粒子のブレーディング操作の証明をする。