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フォノン共振器と量子ナノデバイスのエネルギー変換

研究課題

研究課題/領域番号 15K13271
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ構造物理
研究機関東京工業大学

研究代表者

藤澤 利正  東京工業大学, 理学院, 教授 (20212186)

研究協力者 佐藤 裕也  
高須 亮  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードフォノン共振器 / 量子ドット / 共振器電気力学 / 二重量子ドット / 量子ナノデバイス / ラビ分裂
研究成果の概要

半導体におけるフォノン系と量子ナノデバイスの電子系とのエネルギー変換に関する研究を進めた。具体的には、AlGaAs/GaAs半導体ヘテロ構造上の周期的金属パターンにより表面弾性波フォノン共振器を形成し、その共振器中に置かれた半導体中二重量子ドットの輸送特性から、電子フォノン結合系を評価した。フォノン支援トンネルの特性から、共振器構造によってフォノン散乱速度が約80倍に増大することを確認し、さらに、スピン反転を伴うフォノン支援トンネル現象を見出し、電子系とフォノン場とのコヒーレントに結合によるラビ分裂の効果が現れることを示した。フォノン版共振器量子電磁力学への発展性が見込まれる。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Enhanced electron-phonon coupling for a semiconductor charge qubit in a surface phonon cavity2015

    • 著者名/発表者名
      J. C. H. Chen, Y. Sato, R. Kosaka, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 5 号: 1 ページ: 15176-15176

    • DOI

      10.1038/srep15176

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 表面弾性波による二電子系二重量子ドットのラビ分裂2016

    • 著者名/発表者名
      藤澤利正, 佐藤裕也, J. C. H. Chen, 橋坂昌幸, 村木康二
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Cavity quantum acoustics with a double quantum dot2016

    • 著者名/発表者名
      T. Fujisawa
    • 学会等名
      SPICE Workshop Quantum Acoustics - Surface Acoustic Waves meets Solid State Qubits
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhanced transition between charge states and spin states of a double quantum dot in a surface acoustic wave cavity2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, J. Chen, R. Kosaka, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa,
    • 学会等名
      SPICE Workshop Quantum Acoustics - Surface Acoustic Waves meets Solid State Qubits
    • 発表場所
      Mainz, Germany
    • 年月日
      2016-05-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phonon-assisted Transport through a Double Quantum Dot in a Surface Acoustic Wave Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, J.C.H. Chen, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa
    • 学会等名
      5th Summer School on Semiconductor Quantum Coherence Effects and Quantum Information
    • 発表場所
      Nasu, Japan
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面弾性波による量子ドット中のスピン状態制御2015

    • 著者名/発表者名
      藤澤利正
    • 学会等名
      スピントロニクスイノベーション研究推進体研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Spin-Flip Transport through a Double Quantum Dot in a Surface Acoustic Wave Cavity2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Sato, J.C.H. Chen, M. Hashisaka, K. Muraki, and T. Fujisawa
    • 学会等名
      21st International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS)
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-07-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 表面弾性波共振器中の二重量子ドットの電子スピン輸送特性2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤裕也, Jason Chen, 橋坂昌幸, 村木康二, 藤澤利正
    • 学会等名
      第22回量子情報関東Student Chapter研究会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-05-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Fujisawa Laboratory homepage

    • URL

      http://fujisawa.phys.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 藤澤利正研究室ホームページ

    • URL

      http://fujisawa.phys.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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