| 研究課題/領域番号 |
17H06120
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
ナノ構造物理
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
大岩 顕 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10321902)
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| 研究分担者 |
藤田 高史 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00809642)
木山 治樹 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (80749515)
浜屋 宏平 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (90401281)
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| 研究期間 (年度) |
2017-05-31 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
215,930千円 (直接経費: 166,100千円、間接経費: 49,830千円)
2021年度: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2020年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2018年度: 45,630千円 (直接経費: 35,100千円、間接経費: 10,530千円)
2017年度: 115,180千円 (直接経費: 88,600千円、間接経費: 26,580千円)
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| キーワード | 量子ドット / スピン / 光子 / 相互量子状態変換 / スピンバルブ / 平面pn接合 / 電子スピン / 相互量子時様態変換 / 面内pn接合 / 量子もつれ / 量子情報処理 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、光子偏光から半導体量子ドット中の電子スピンへ、その逆の電子スピンから光子偏光への量子状態変換をそれぞれ確立し、光子偏光とスピンと間の相互量子状態変換という新しい概念の開拓を目指した。光子から電子スピンの量子状態変換の部分的実証、光照射下で安定な量子ドットや変換の高効率化に加え、高速電子スピン操作法、高精度・高速スピン測定法など相互量子状態変換実験に必要な高度な半導体スピン量子技術を実現した。また量子ドットが導入できる平面pn接合からのエレクトロルミネッセンスを観測し、スピンから光子への量子状態変換のプラットフォームを実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
異種物理系の間の相互量子状態変換の学理と技術は物性物理と量子技術において今後、一層重要性が高まる。本研究で得られた、不純物の抑制や、多重ドット間トンネルによるスピン軌道相互作用の増強、表面プラズモンを使った変換効率の増大などの成果は、半導体光物性、量子ドット、ナノフォトニクスの物理と技術を融合し相互変換の学術領域を切り拓くものである。
相互量子状態変換は量子通信の特にその長距離化を実現し、量子情報の社会的インフラとなる量子ネットワークの構築に大きく貢献すると期待され、本研究の成果は、将来、量子技術により安全・安心で快適な社会の実現に資するものである。
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| 評価記号 |
検証結果 (区分)
A
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評価記号 |
評価結果 (区分)
A: 当初目標に向けて順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる
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