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超伝導回路による、人工原子と伝送回路の量子電磁気学

Research Project

Project/Area Number 11F01501
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field 原子・分子・量子エレクトロニクス
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

NORI FRANCO (2013)  独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, グループディレクター

NORI Franco (2012)  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, チームリーダー

NORI FRANCO (2011)  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, チームリーダー

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) JOHANSSON Robert  独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 外国人特別研究員
JOHANSSON Robert  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, 外国人特別研究員
JOHANSSON ROBERT  独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsカシミール効果 / 真空 / 超伝導 / 揺らぎ / 量子 / 力学 / 回路 / QED / 回路QED / 超伝導回路 / 量子ドット / 計算量子動力学
Research Abstract

2013年度に(4月から8月まで)、私は人工の超伝導装置と半導体装置を用いて量子電磁力学を研究した。理論解析と数値解析により、キューピット状態に依存するマイクロ波共振器の周波数偏移を用いて、私はグラフェン量子ドットのキューピットの読み出し方法を研究しモデル化した。この読み出し方法は高感度でありキューピット状態へのバックアクションを最小化するため、量子ドットに関する従来の輸送電流または量子ポイントコンタクトを用いた計測法の有望な代替手段となる。この研究は現在準備の最終段階にある。
上記の研究と並行して、私はまたマイクロ波フィールドに連結したナノ機械デバイスの数値解析や光学機械システムの結合アレーに関する研究をしてきた。最初の研究では基底状態近傍のナノ機械共鳴器において古典力学的なものと量子力学的なものとを分別すること、および別個の周波数の異なるモード間に極非古典的な相関関係が発生するようにそれらのナノ機械共鳴器の非線形ダイナミクスを作動させる方法に焦点を合わせた。そのような力学系の非古典的な状態は現在多数の実験グループにより精力的に探求されている目標である。この研究に関する論文は現在準備中である。
私はまた2013年のPRAに公表された動的カシミア放射に関する我々の研究の延長であり、マイクロ波の導波管回路における非断熱的に変調された境界条件での量子場からの非古典的な光子発生を探求する研究をしてきた。量子真空変動の増幅とも解釈できる、この方法により生成される非古典的マイクロ波放射は、高度に相関した光子統計の源として、量子情報処理と量子通信に応用できる潜在的可能性がある。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Nonclassical microwave radiation from the dynamical Casimir effect2013

    • Author(s)
      J. R. Johansson, G. Johansson, P. Delsing, F. Nori
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 87 Pages: 43804-43804

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QuTiP : APython framework for the dynamics of open quantum systems2013

    • Author(s)
      J. R. Johansson, P. D. Nation, F. Nori
    • Journal Title

      Computer Physics Communications

      Volume: 184 Pages: 1234-1234

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QuTiP 2 : A Python framework for the dynamics of open quantum systems2013

    • Author(s)
      Johansson, J. R., Nation, P. D., Nori, F.
    • Journal Title

      Comp. Phys. Comm.

      Volume: 184 Issue: 4 Pages: 1234-1234

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2012.11.019

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Landau-Zener-Stiickelberg interferometry of a single electron charge qubit2012

    • Author(s)
      Stehlik, J., Dovzhenko, Y., Petta, J. R., Johansson, J. R., Nori, F., Lu, H., Gossard, A. C.
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 86 Issue: 12 Pages: 121303-121303

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.121303

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems2012

    • Author(s)
      Johansson, J. R., Nation, P. D., Nori, F.
    • Journal Title

      Comp. Phys. Comm.

      Volume: 183 Issue: 8 Pages: 1760-1772

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2012.02.021

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stimulating Uncertainty : Amplifying the Quantum Vacuum with Superconducting Circuits2012

    • Author(s)
      P.D.Nation, J.R.Johansson, M.P.Blencowe, F.Nori
    • Journal Title

      Rev.Mod.Phys.

      Volume: 84 Issue: 1 Pages: 1-24

    • DOI

      10.1103/revmodphys.84.1

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Observation of the dynamical Casimir effect in as superconducting circuit2011

    • Author(s)
      C.M.Wilson, G.Johansson, A.Pourkabirian, M.Simoen, J.R.Johansson, T.Duty, F.Nori, P.Delsing
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 479 Issue: 7373 Pages: 376-379

    • DOI

      10.1038/nature10561

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A macro-realism inequality for opto-electro-mechanical systems2011

    • Author(s)
      N.Lambert, J.R.Johansson, F.Nori
    • Journal Title

      Phys.Rev.B

      Volume: 82 Issue: 24

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.245421

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems

    • Author(s)
      J.R.Johansson, P.D.Nation, F.Nori
    • Journal Title

      Comp.Phys.Comm.

      Volume: (In press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Engineered quantum machanics with nano-electronics2013

    • Author(s)
      J. R. Johansson
    • Organizer
      理研セミナー
    • Place of Presentation
      理化学研究所
    • Year and Date
      2013-08-26
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] QuTiP : Quantum Toolbox in Python with circuit-QED applications2013

    • Author(s)
      J. R. Johansson
    • Organizer
      Semiconductor Quantum Chip Group
    • Place of Presentation
      USTC, Hefei, China
    • Year and Date
      2013-06-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems2012

    • Author(s)
      Johansson, J. R.
    • Organizer
      SciPy 2012, the 11th annual Scientific Computing with Python conference
    • Place of Presentation
      Austin, USA
    • Year and Date
      2012-07-19
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Dynamical Casimir effect in superconducting circuits. QuTiP : a computational framework for quantum dynamics.2012

    • Author(s)
      Johansson, J. R.
    • Organizer
      The 25th Workshop on Nanoscale and Mesoscopic Systems
    • Place of Presentation
      Pohang, Korea(招待講演)
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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