2005 Fiscal Year Annual Research Report
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14076201
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| Research Institution | Hokkaido Universigy |
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Principal Investigator |
武藤 俊一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00114900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 智 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (10221722)
戸田 泰則 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00313106)
白峰 賢一 北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10241358)
陽 完治 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 教授 (60220539)
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| Keywords | 電子スピン / 量子ドット / 核磁場 / スピン操作 / オーバーハウザーシフト |
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| Research Abstract |
量子ドットでの2光子過程によるスピン操作の一環として、磁場を印加した単一の量子ドットにおけるスピン回転の検討を行った。2つの直交した直線偏光のパルスを量子ドットの励起状態に共鳴的に照射したところ、ゼーマン分離した基底励起子の発光がスイッチングすることが見出された。また並行な直線偏光の場合にはこのようなスイッチングは起こらないことが分かった。前年度までにInAlAs量子ドットで超微細相互作用により形成される核磁場を観察し、励起光の円偏光度を用いてこの核磁場が制御できることを確認した。また核磁場の1つの応用としての光Qubitから電子スピンQubitへの変換の提案をした。オーバーハウザーシフトの実験結果に基づいて、この提案の実現可能性の検討を行った。その結果、実現しうる正孔のエネルギー分離は0.1meV程度と大きく、0.1ns以上の持続時間をもつ光子Qubitと電子スピンQubitとの変換には十分であるとの知見を得た。今年度は更に、オーバーハウザーシフトのスイッチング時間の検討を行った。単一の量子ドットに照射する連続光を円偏光から直線偏光、更に円偏光と切り替え、オーバーハウザーシフトの変化を調べた。この実験では、オーバーハウザーシフトを決定するためのフォトルミネッセンスの積算時間が時間分解能を決める。励起円偏光を切り替えた際のオーバーハウザーシフトは実験の時間分解能である10sよりも早くスイッチングしていることが分かった。
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