Spin transport and spin manipulation in low-dimensional hole systems

• Project/Area Number: 25K07189
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: Tokyo City University
• Principal Investigator: 勝本 信吾 東京都市大学, 理工学部, 特任教授 (10185829)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 量子ドット / スピン軌道相互作用 / 低次元正孔系

Outline of Research at the Start

ゲルマニウム(Ge)の２次元正孔系(2DHG)のスピン軌道相互作用(SOI)の由来を，面方位の異なるシリコン基板上に成長した2DHGでのSOIの大きさの違いを調べることで明らかにする．この結果を通して，Ge量子ドットの電子スピンの，より高速で安定な制御を可能にする．
この知見を応用した量子ビットデバイスを作製し，電気的スピン制御と光学的なスピン検知の組み合わせにより，大規模量子コンピューターの実現に資する情報・技術を得る．