Research on decoherence and quantum technologies

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K18592
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 13:Condensed matter physics and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Otsuka Tomohiro 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (50588019)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 量子ドット / ナノ・マイクロデバイス / デコヒーレンス / 量子情報

Outline of Final Research Achievements

Decoherence, which induces the breakdown of quantum states, is currently unavoidable in realistic quantum systems and poses a challenge in utilizing quantum systems. However, if we can utilize this decoherence, it could potentially be used as a valuable component in quantum technology. In this study, we investigated decoherence using semiconductor quantum dot systems, in which we can induce controlled decoherence. We also explored quantum technologies that make use of this decoherence.

Free Research Field

ナノマイクロ科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、半導体量子ドット系におけるデコヒーレンスに関連する現象の物理解明や、新しい半導体量子系材料の可能性開拓、そしてこれらを活用した量子技術についての研究を進めることができた。これらの成果は、半導体量子ドット系を用いた新しい量子技術に貢献するものであり、量子コンピューティングや量子センシング分野での応用が期待される。また将来的な大規模量子計算等に向けた量子技術の発展にも貢献することが期待される。