Publicly Offered Research
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
本研究の目的は、シリコン量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子情報素子に関連する物理の解明と要素技術の実現である。将来的に量子情報処理と既存シリコンテクノロジーとの融合を目指すものである。今年度は、(1) 少数電子二重量子ドット素子作製・評価、(2) RF-SET読み出し技術の開発、(3) 物理解明、(4) 量子ドットに対する微小磁石効果を行う計画を立て、研究を推進した。(1) 少数電子二重量子ドット素子作製・評価：初年度の素子をさらに改良し少数電子シリコン二重量子ドットの作製を実現した。単電子状態の読み出しは、近傍に配置したSET電荷検出計によって行った。(2) RF-SET読み出し技術の開発：スピン状態のシングルショット読み出しを行うために、高速に電荷検出可能なRF-SET測定系の立ち上げを進めた。(3) 物理解明：少数電子単一量子ドットにおけるバレー分離の定量的な評価を行った。また、二重量子ドットにおいて、量子ドット間の準位差（デチューニング）やトンネル結合を操作することで、スピン操作を行うことができることを確認した。(4) 量子ドットに対する微小磁石効果：微小磁石により傾斜磁場が生成できることを、シミュレーションにより確認した。さらに傾斜磁場下で電子の位置を高周波電圧により振動させることで、実効的に回転磁場を生み出す方式を用いて、シリコン量子ドット内の電子スピンの回転操作を行う実験を進めた。電子スピンの回転により生じた可能性のあるピークを観測した。
25年度が最終年度であるため、記入しない。
All 2013 Other
All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (42 results) (of which Invited: 4 results)
Jpn. J. Appl. Phys.
Volume: 52 Issue: 8R Pages: 081301-081301
10.7567/jjap.52.081301
Japanese Journal of Applied Physics
Volume: 52 Issue: 4S Pages: 04CJ01-04CJ01
10.7567/jjap.52.04cj01
