2019 Fiscal Year Research-status Report
ハイブリッド量子科学の進展に向けた国際活動強化支援
International Activities Supporting Group
Project Area | Science of hybrid quantum systems |
Project/Area Number |
15K21727
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
平山 祥郎 東北大学, 理学研究科, 教授 (20393754)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石橋 幸治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (30211048)
平川 一彦 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10183097)
山口 浩司 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 上席特別研究員 (60374071)
根本 香絵 国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (80370104)
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Project Period (FY) |
2015-11-06 – 2021-03-31
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Keywords | ナノマイクロ量子系 / 新機能量子材料 / 量子効果 / 量子トランスデューサ |
Outline of Annual Research Achievements |
2019年度も新学術領域「ハイブリッド量子科学」と密に連絡を取りつつハイブリッド量子科学に関連する国際共同研究を加速した。特に重要なアクティビティとして、2019年6月にオタワで開催したCanada-Japan Workshop on Hybrid Quantum Systemsと新学術領域最後の国際会議として松江で2019年12月に開催したInternational Symposium on Hybrid Quantum Systems 2019がある。オタワで開催した会議には、新学術領域関係者が学生を含めて15名以上参加し、北米でハイブリッド量子に関する研究を活発に行う約5人の研究者にも招待講演をして頂いた。松江の会議にはPawel Hawrylak (オタワ大)など当該分野で世界的に著名な研究者に招待講演をして頂くとともに、国際アドバイザリ委員会のBastard教授(エコールノルマル)、Kotthaus教授(ミュンヘン大学)、Westervelt教授(ハーバード大学)、Xu教授(北京大学/ルンド大学)にも参加頂き、12月5日には国際アドバイザリボードミーティングを開催した。さらに、理論分野では若手を中心にした国際交流に力を入れ、海外研究者約10人を招聘し2020年2月に国際ワークショップThe Future of Quantum Science and Technology2020を開催し、さらにソルボンヌ大学のグループとNIIで国際交流会を開催した。外国からの招聘、新学術メンバーの外国訪問を通しての国際共同研究も大変活発に行われた。なお、新学術領域で雇用しているスタッフの経費の一部を国際活動支援基金で負担することで、国際共同支援基金の活動も積極的にサポートしてもらうことができた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2019年度は特に重要なアクティビティとして、2019年6月にオタワでCanada-Japan Workshop on Hybrid Quantum Systemsを開催し、新学術領域最後の国際会議として松江で2019年12月にInternational Symposium on Hybrid Quantum Systems 2019を開催した。カナダ側のサポートも得てオタワで開催した会議では、カナダ側の国際交流促進に向けた強い熱意もあり、国際会議のレセプションはオタワの日本大使公邸で大使やカナダ側の科学技術政策責任者も参加して開催された。松江の会議にも多くの当該分野の著名な研究者に参加して頂くことができ、我々のアクティビティのアピールと国際共同研究の推進が大いに図られた。Bastard教授(エコールノルマル)、Kotthaus教授(ミュンヘン大学)、Westervelt教授(ハーバード大学)、Xu教授(北京大学/ルンド大学)に参加頂いた国際アドバイザリ委員会では多くの有意義で将来に向けたコメントを頂いた。理論グループを中心にした若手の国際交流機会の設定も大変有効に働いた。フランス、オーストラリア、オランダ、ドイツ、インドなどからの研究者が東大平川グループ、OIST久保グループ、理研石橋グループ、NTT山口グループ、東北大平山グループなどを訪問したり、新学術メンバーがスイスやフランスのグループを中長期に訪問したりと、2019年度は大変活発な国際交流が実現された。これらの状況から「当初の計画以上に進展している。」と判断する予定であったが、2月後半以降の国際交流がCOVID-19の影響で完全に減速したため、総合的に判断して、「概ね順調に進展している。」と自己判断した。
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Strategy for Future Research Activity |
本研究予算は2019年度が最終年度であったが、COVID-19の影響で2020年2月以降の国際交流予定がキャンセルされたため、これらの交流をCOVID-19の状況が落ち着いた後に再開するため一部予算を繰り越している。具体的にはTU. Eindhovenの学生、Julichのポスドクが理研に再び来訪して、半導体ナノワイア超伝導体ジョセフソン接合のエネルギースペクトル測定ならびにナノワイアジョセフソン接合の形成の実験を行う予定である。また、NIIを中心にした理論グループでもドイツやシンガポールの研究者を招聘して、ダイヤモンドNVセンターを用いた量子デバイス、量子系における機械学習と機械学習の量子系への拡張の国際共同研究を計画している。 本国際共同研究加速基金は新学術領域「ハイブリッド量子科学」と連携したものである。「ハイブリッド量子科学」では5年間の活動を通して、量子トランスデューサ、古典系と量子系のハイブリッド、様々な材料のハイブリッド、そして様々な量子理論のハイブリッドに向けてインパクトのある融合が電荷、スピン、核スピン、フォトン、フォノンの間で生まれており、新学術の研究交流で生まれた、これまでの領域を超えるハイブリッド化を積極的に継続する予定である。2019年12月の国際アドバイザリ委員会でも、ハイブリッド量子の研究は是非継続すべきであるとの積極的でポジティブなコメントを頂いている。COVID-19の影響でしばらくは抑制されるとしても国際共同研究、国際交流がハイブリッド量子分野の進展に不可欠であることは疑いがなく、今後この国際共同加速基金で得られた国際ネットワークを維持し、積極的に活かしていく所存である。
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Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由:COVID-19の影響で共同研究遂行途中で海外からの招聘研究者が帰国せざるを得なくなったり、2020年2月後半以降の国際交流予定がキャンセルされたため、これらの交流をCOVID-19の状況が落ち着いた後に再開するために一部予算を繰り越す。 今後の使用計画: COVID-19の影響で研究途中で引き揚げた、TU. Eindhovenの学生、Julichのポスドクの理研での半導体ナノワイア超伝導体ジョセフソン接合のエネルギースペクトル測定ならびにナノワイアジョセフソン接合の形成の実験をCOVID-19の状況が改善した後に予定している。また、NIIを中心にした理論グループでもドイツやシンガポールの研究者を招聘して、ダイヤモンドNVセンターを用いた量子デバイス、量子系における機械学習と機械学習の量子系への拡張の国際共同研究を計画している。
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[Journal Article] Active topological photonics2020
Author(s)
Yasutomo Ota*, Kenta Takata, Tomoki Ozawa, Alberto Amo, Zhetao Jia, Boubacar Kante, Masaya Notomi, Yasuhiko Arakawa and Satoshi Iwamoto*
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Journal Title
Nanophotonics
Volume: 9
Pages: 547-567
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Terahertz Faraday and Kerr Rotation Spectroscopy of Bi1-xSbx Films in High Magnetic Fields up to 30 Tesla2019
Author(s)
X. Li, K. Yoshioka, M. Xie, T. Hagiwara, G. T. Noe II, W. Lee, N. Marquez Peraca, W. Gao, T. Hagiwara, H. S. Orjan, L-W. Nien, T. Nagao, M. Kitajima, H. Nojiri, X. Li, C-K. Shih, A. H. MacDonald, I. Katayama, J. Takeda, G. A. Fiete, and J. Kono
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 100
Pages: 115145(1-15)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Electric-field-induced two-dimensional hole gas in undoped GaSb quantum wells2019
Author(s)
K. Shibata, M. Karalic, C. Mittag, T. Tschirky, C. Reichl, H. Ito, K. Hashimoto, T. Tomimatsu, Y. Hirayama, W. Wegscheider, T. Ihn, K. Ensslin
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Journal Title
Applied Physics Letters
Volume: 114
Pages: 232102/1-4
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Electrically tunable effective g-factor of a single hole in a lateral GaAs/AlGaAs quantum dot2019
Author(s)
Sergei Studenikin, Marek Korkusinski, Motoi Takahashi, Jordan Ducatel, Aviv Padawer-Blatt, Alex Bogan, D. Guy Austing, Louis Gaudreau, Piotr Zawadzki, Andrew Sachrajda, Yoshiro Hirayama, Lisa Tracy, John Reno, Terry Hargett
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Journal Title
Communication Physics
Volume: 2
Pages: 159/1-8
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Fast and Ultraclean Approach for Measuring the Transport Properties of Carbon Nanotubes2019
Author(s)
N. Wei, P. Laiho, A. T. Khan, A. Hussain, A. Lyuleeva, S. Ahmed, Q. Zhang, Y. Liao, Y. Tian, E.‐X. Ding, Y. Ohno, and E. I. Kauppinen
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Journal Title
Adv. Func. Mater.
Volume: 30
Pages: 1907150
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Quantum-dot single-photon source on a CMOS-processed silicon waveguide2019
Author(s)
Ryota Katsumi, Yasutomo Ota, Alto Osada, Takuto Yamaguchi, Takeyoshi Tajiri, Masahiro Kakuda, Satoshi Iwamoto, Yasuhiko Arakawa
Organizer
Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO),FM1M.2, San Jose, California, USA
Int'l Joint Research
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[Presentation] Nanocavity based on a topological corner state in a two-dimensional photonic crystal2019
Author(s)
Yasutomo Ota, Ryota Katsumi, Katsuyuki Watanabe, Feng Liu, Katsunori Wakabayashi, Satoshi Iwamoto, Yasuhiko Arakawa
Organizer
Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO),SW4J.1, San Jose, California, USA
Int'l Joint Research
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[Presentation] Highest room-temperature magnetic-field sensitivities with single NV centres2019
Author(s)
E. D. Herbschleb, H. Kato, Y. Maruyama, T. Danjo, T. Makino, S. Yamasaki,I. Ohki, K. Hayashi, H. Morishita, M. Fujiwara, N. Mizuochi
Organizer
GRC
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observation of Narrow-Band Terahertz Gain in Two-Dimensional Magnetoexcitons2019
Author(s)
X. Li, K. Yoshioka, Q. Zhang, F. Katsutani, W. Gao, N. Marquez, G. T. Noe, J. Watson, M. Manfra, I. Katayama, J. Takeda, and J. Kono
Organizer
The Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2019)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Ultrastrong Coupling of Two Terahertz Magnon Modes in YFeO3 in Pulsed High Magnetic Fields2019
Author(s)
G. T. Noe, T. Makihara, X. Li, K.Hayashida, N. M. Peraca, K. Tian, S. Cao, I. Katayama, J. Takeda, D. Turchinovich, H. Nojiri, M. Bamba, and J. Kono
Organizer
International Photonics and OptoElectronics Meetings (POEM 2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Proximity-induced Quantum Anomalous Hall Effect in (Zn,Cr)Te/(Bi,Sb)2Te3/(Zn,Cr)Te Heterostructure Film2019
Author(s)
R. Watanabe, R. Yoshimi, M. Kawamura, M. Mogi, A. Tsukazaki, X. Yu, K. Nakajima, K. S. Takahashi, M. Kawasaki, and Y. Tokura
Organizer
International symposium on hybrid quantum systems 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] Longest coherence times with single NV centres at room temperature2019
Author(s)
E. D. Herbschleb, H. Kato, Y. Maruyama, T. Danjo, T. Makino, S. Yamasaki,I. Ohki, K. Hayashi, H. Morishita, M. Fujiwara, N. Mizuochi1
Organizer
Frontiers inQuantum Materials & Devices Workshop
Int'l Joint Research
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[Presentation] Observation of Narrow-Band Terahertz Gain in Two-Dimensional Magnetoexcitons2019
Author(s)
X. Li, K. Yoshioka, Q. Zhang, F. Katsutani, W. Gao, N. Marquez, T. Noe, J. Watson, M. Manfra, I. Katayama, J. Takeda, and J. Kono
Organizer
The Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO 2019)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Polarization insensitive frequency conversion for a fiber-optic communication of an atom-photon entanglement2019
Author(s)
Toshiki Kobayashi, Rikizo Ikuta, Tetsuo Kawakami, Shigehito Miki, Masahiro Yabuno, Taro Yamashita, Hirotaka Terai, Masato Koashi, Tetsuya Mukai, Takashi Yamamoto, Nobuyuki Imoto
Organizer
19th Asian Quantum Information Science Conference (AQIS 2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] Optimization of temperature sensitivity using ODMR spectrum of nitrogen vacancy center ensemble2019
Author(s)
K. Hayashi, Y. Matsuzaki, T. Taniguchi, T. Shimo-Oka, I. Nakamura, S. Onoda, T. Ohshima, H. Morishita, M.Fujiwara, S. Saito, N. Mizuochi
Organizer
ISQT & IFQMS
Int'l Joint Research
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[Presentation] Thermal maser in diamond2019
Author(s)
Petr Moroshkin, Jason ball, Shota Norimoto, Denis Konstantinov, Yuimaru Kubo
Organizer
Impurity Spins for Quantum Information & Technologies 2019
Int'l Joint Research
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