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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

研究課題

研究課題/領域番号 11F01501
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

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

研究分担者 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
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードカシミール効果 / 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
研究概要

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。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Nonclassical microwave radiation from the dynamical Casimir effect2013

    • 著者名/発表者名
      J. R. Johansson, G. Johansson, P. Delsing, F. Nori
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 87 ページ: 43804-43804

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QuTiP : APython framework for the dynamics of open quantum systems2013

    • 著者名/発表者名
      J. R. Johansson, P. D. Nation, F. Nori
    • 雑誌名

      Computer Physics Communications

      巻: 184 ページ: 1234-1234

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QuTiP 2 : A Python framework for the dynamics of open quantum systems2013

    • 著者名/発表者名
      Johansson, J. R., Nation, P. D., Nori, F.
    • 雑誌名

      Comp. Phys. Comm.

      巻: 184 号: 4 ページ: 1234-1234

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2012.11.019

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Landau-Zener-Stiickelberg interferometry of a single electron charge qubit2012

    • 著者名/発表者名
      Stehlik, J., Dovzhenko, Y., Petta, J. R., Johansson, J. R., Nori, F., Lu, H., Gossard, A. C.
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 号: 12 ページ: 121303-121303

    • DOI

      10.1103/physrevb.86.121303

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems2012

    • 著者名/発表者名
      Johansson, J. R., Nation, P. D., Nori, F.
    • 雑誌名

      Comp. Phys. Comm.

      巻: 183 号: 8 ページ: 1760-1772

    • DOI

      10.1016/j.cpc.2012.02.021

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stimulating Uncertainty : Amplifying the Quantum Vacuum with Superconducting Circuits2012

    • 著者名/発表者名
      P.D.Nation, J.R.Johansson, M.P.Blencowe, F.Nori
    • 雑誌名

      Rev.Mod.Phys.

      巻: 84 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1103/revmodphys.84.1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of the dynamical Casimir effect in as superconducting circuit2011

    • 著者名/発表者名
      C.M.Wilson, G.Johansson, A.Pourkabirian, M.Simoen, J.R.Johansson, T.Duty, F.Nori, P.Delsing
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 479 号: 7373 ページ: 376-379

    • DOI

      10.1038/nature10561

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A macro-realism inequality for opto-electro-mechanical systems2011

    • 著者名/発表者名
      N.Lambert, J.R.Johansson, F.Nori
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82 号: 24

    • DOI

      10.1103/physrevb.84.245421

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems

    • 著者名/発表者名
      J.R.Johansson, P.D.Nation, F.Nori
    • 雑誌名

      Comp.Phys.Comm.

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Engineered quantum machanics with nano-electronics2013

    • 著者名/発表者名
      J. R. Johansson
    • 学会等名
      理研セミナー
    • 発表場所
      理化学研究所
    • 年月日
      2013-08-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] QuTiP : Quantum Toolbox in Python with circuit-QED applications2013

    • 著者名/発表者名
      J. R. Johansson
    • 学会等名
      Semiconductor Quantum Chip Group
    • 発表場所
      USTC, Hefei, China
    • 年月日
      2013-06-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] QuTiP : An open-source Python framework for the dynamics of open quantum systems2012

    • 著者名/発表者名
      Johansson, J. R.
    • 学会等名
      SciPy 2012, the 11th annual Scientific Computing with Python conference
    • 発表場所
      Austin, USA
    • 年月日
      2012-07-19
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical Casimir effect in superconducting circuits. QuTiP : a computational framework for quantum dynamics.2012

    • 著者名/発表者名
      Johansson, J. R.
    • 学会等名
      The 25th Workshop on Nanoscale and Mesoscopic Systems
    • 発表場所
      Pohang, Korea(招待講演)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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