2012 Fiscal Year Annual Research Report
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22241025
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| Research Institution | National Institute of Informatics |
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Principal Investigator |
仙場 浩一 国立情報学研究所, 量子情報国際研究センター, 特任教授 (50393773)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角柳 孝輔 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, 研究主任 (40417093)
中ノ 勇人 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, 主任研究員 (60393774)
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)
齊藤 志郎 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, 特別研究員、主任研究員 (90393777)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 量子メモリー / 超伝導 / ダイヤモンド / 人工原子 / NVセンター / エンタングルメント / 量子非破壊測定 / 量子通信 |
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| Research Abstract |
【実験グループ】マイルストーン[A1]（共振器中光子寿命)＞(マイクロ秒)達成済み。
[A2]超伝導人工原子⇔ 光子，量子二準位系 間での量子もつれ制御技術の最適化 達成済み。
[A3] Bell 状態の生成と量子メモリーへの書き込み読み出しの実証へ向けて、Nature 478,221(2011)での成果を改良発展させ、超伝導量子ビットとダイヤモンドNVセンター集団スピン（1励起 Dick状態）間でもつれ状態を生成することに成功した。分光データに現れた狭線幅共鳴状態はダイヤモンドNV中心集団スピンの dark state が主成分であると判明した。この成果は長寿命の量子メモリー実現へ発展する可能性を秘めている。共に、論文発表準備中。他にも測定強度閾値に依存したJBA量子非破壊測定に関して貴重な知見が得られた（New J. Phys.15, 043028(2013)）。 一方、量子メモリー時間の改良および2体以上のもつれ状態のメモリー動作に関しては、今後の課題である。
【理論グループ】マイルストーン[T1]ダイヤモンドNVセンターとの相互作用についての理論解析を行った。(Phys.Rev.A86,062117(2012))。
[T2]前年度の状態表示を発展させ新しい数理的方法を提案した。本研究で用いている量子ビットは高精度測定に用いることが注目されていることから、これを原子集団にも拡張して可能性を検討した（J. Phys. A45,015302(2012)）。
[T3]数量子ビットのエンタングルメントの生成方法やスケーラビリティについて 検討した。特に光への情報転写を含めた素子の可能性とその量子通信 への応用 について検討した（Phys.Rev.A 2013掲載決定:arXiv:1209.3851v1）。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Josephson circuit QED and hybrid quantum systems2012
Author(s)
Kouichi Semba
Organizer
International Workshop on Spectral analysis of non-commutative harmonic oscillators and quantum devices
Place of Presentation
Institute of Mathematics for Industry, Faculty of Mathematics, Kyushu University, Fukuoka, Japan
Year and Date
20121126-20121127
Invited
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[Presentation] Coupling a superconducting flux qubit to an NV ensemble: A hybrid system's approach for quantum media conversion2012
Author(s)
W. J. Munro, S. Saito, X. Zhu, Y. Matsuzaki, Kae Nemoto, T. Shimooka, N. Mizuochi, and K. Semba
Organizer
QCMC2012, 11th International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing
Place of Presentation
Vienna, Austria
Year and Date
20120730-20120803
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[Presentation] Realizing Quantum Memories for Superconducting Qubits: Storage and Retrieval of entangled quantum states
Author(s)
W.J. Munro, S. Saito, X. Zhu, R. Amsuss, Y. Matsuzaki, K. Kakuyanagi, T. Shimo-Oka, N. Mizuochi, K. Nemoto, and K. Semba
Organizer
Annual EQuS Workshop
Place of Presentation
Wollongong, Australia
Invited
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[Presentation] Quantum memory operations in a superconductor-diamond hybrid system
Author(s)
S. Saito, X. Zhu, R. Amsuss, Y. Matsuzaki, K. Kakuyanagi, T. Shimo-Oka, N. Mizuochi, K. Nemoto, W. J. Munro, and K. Semba
Organizer
The 3rd International Conference on Quantum Information and Technology
Place of Presentation
Tokyo, Japan
Invited
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