2013 Fiscal Year Annual Research Report
シリコン中のエンタングルメント及び量子ホログラフィックメモリー動作に関する研究
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22241024
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Research Institution | Keio University |
Principal Investigator |
伊藤 公平 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30276414)
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Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2014-03-31
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Keywords | 量子情報 / 半導体 |
Research Abstract |
今年度は昨年度に論文発表したシリコン中のビスマス(Bi)ドナー量子ビットの電子スピン共鳴(量子操作)に関する詳細を調べた。シリコン基板にイオン注入されたビスマスドナーの電子スピン共鳴を60mT以下の低磁場で実現したが、ここで共鳴線の形状が横軸磁場に対して左右非対称になることを発見し、この効果は、ビスマス量子のスピン状態読み出しに用いている再結合中心(欠陥)との相互作用によることを定量的に示した。また、外部からの印加磁場を一定に保ちながら、励起電磁波の周波数を変化させることで、所望の量子遷移を選択し、その結果として量子計算や量子通信に必要な量子初期状態を得て、その後に任意の量子操作を実行する手法の展開を行い、ビスマス量子ビットと超伝導量子ビットとの結合に関する理論的な考察を実施した。さらに、同位体制御されたシリコン中のリン(P)ドナーの核スピン共鳴を実施し、その核磁気共鳴線が最近接の4つのシリコン安定同位体の平均質量によって分裂し、これら分裂したピークの位置が、バルク全体で考えたシリコン安定同位体の平均質量に対して線形的にシフトすることを見出した。リン核スピンを量子ビットに用いる場合には、周りのシリコン同位体を一種類の質量に統一することの重要性を示した結果である。また、あえて最近接シリコンの同位体分布を制御することから、同じ31P核磁気共鳴であっても比較的自由に共鳴周波数が変化させられることを示した。
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Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Host Isotope Mass Effects on the Hyperfine Interaction of Group V Donors in Silicon2013
Author(s)
T. Sekiguchi, S. Tojo, R. Mori, A. M. Tyryshkin, J. J. L. Morton, M. L. W. Thewalt, E. Abe, S. Lyon, H. Riemann, N. V. Abrosimov, P. Becker, H.-J. Pohl, J. W. Ager, E. E. Haller, and K. M. Itoh
Organizer
NMR Quantum Information Processing in Rio
Place of Presentation
Rio de Janeiro, Brazil
Year and Date
20131127-20131129
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[Presentation] NV Centers in Isotopically Enriched Diamond for Quantum Sensor Application2013
Author(s)
K. Ohashi, T. Rosskopf, I. Gros, H. Watanabe, S. Tomizawa, J. Iyshi-Haase, T. Ishikawa, K. M. Fu, C. Santori, V. M. Acosta, R. G. Beausoleil, S. Shikata, C. L. Degen, and K. M. Itoh
Organizer
JSAP-MRS Joint Symposia
Place of Presentation
Kyoto, Japan
Year and Date
20130916-20
Invited
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[Presentation] Single Nitrogen-Vacancy Centers Places in 5 nm Thick Isotopically Enriched 12C Diamond Layer2013
Author(s)
K. Ohashi, T. Rosskopf, H. Watanabe, S. Tomizawa, J. Ishi-Hayase, T. Ishikawa, K. M. Fu, C. Santori, V. M. Acosta, R. G. Beausoleil, S. Shikata, C. L. Degen, and K. M. Itoh
Organizer
7th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH VII)
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
20130729-20130802
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[Presentation] Host Isotope Mass Effects on the Hyperfine Interaction of 31P Donor in Silicon2013
Author(s)
T. Sekiguchi, S. Tojo, R. Mori, E. Abe, K. M. Itoh, A. Tyryshkin, S. Lyon, J. J. L. Morton, M. L. W. Thewalt, H. Rieman, N. V. Abrosimov, P. Becker, and H.-J. Pohl
Organizer
7th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH VII)
Place of Presentation
Chicago, USA
Year and Date
20130729-20130802
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[Presentation] A Hybrid Quantum Computer Architecture2013
Author(s)
T. Sekiguchi, S. Berger, P. A. Mortemousque, C. Culan, K. M. Itoh, T. Ishikawa, Y. Tabuchi, R. Yamazaki, and Y. Nakamura
Organizer
The 12th Asia Pacific Physics Conferece of AAPPS
Place of Presentation
Makuhari Messe Chiba, Japan
Year and Date
20130714-20130719
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[Presentation] Negatively Charged Nitrogen-Vacancy Centers Placed in a 5 nm Thick Isotopically Purified 12C Diamond Layer2013
Author(s)
K. Ohashi, T. Rosskopf, H. Watanabe, S. Tomizawa, J. Ishi-Hayase, T. Ishikawa, K. M. Fu, C. Santori, V. M. Acosta, R. G. Beausoleil, S. Shikata, C. L. Degen, and K. M. Itoh
Organizer
The 12th Asia Pacific Physics Conferece of AAPPS
Place of Presentation
Makuhari Messe Chiba, Japan
Year and Date
20130714-20130719
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[Presentation] Growth and Characterization of Isotopically Enriched CVD 12C Films with Well-behaved Near Surface NVs2013
Author(s)
K. Ohashi, T. Rosskopf, I. Gross, H. Watanabe, S. Tomizawa, J. Ishi-Hayase, T. Ishikawa, K. M. Fu, C. Santori, V. M. Acosta, R. G. Beausoleil, S. Shikata, C. L. Degen, and K. M. Itoh
Organizer
The 12th Asia Pacific Physics Conferece of AAPPS
Place of Presentation
Makuhari Messe Chiba, Japan
Year and Date
20130714-20130719
Invited
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[Presentation] Negatively Charge Nitrogen-vacancy Centers in a 5 nm Thick, Hydrogen-terminated, Isotopically Purified Diamond layer2013
Author(s)
K. Ohashi, T. Rosskopf, H. Watanabe, S. Tomizawa, J. Ishi-Hayase, T. Ishikawa, K. M. Fu, C. Santori, V. M. Acosta, R. G. Beausoleil, S. Shikata, C. L. Degen, and K. M. Itoh,
Organizer
The Workshop on Diamond - Spintornics, Photonics, Bio-applications
Place of Presentation
Hong Kong
Year and Date
20130427-20130429
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