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単一光子注入による少数電子系の電子・核スピン制御の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18340081
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関東京大学

研究代表者

大岩 顕  東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (10321902)

研究分担者 樽茶 清悟  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40302799)
山本 倫久  東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (00376493)
中岡 俊裕  東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (20345143)
連携研究者 中岡 俊裕  東京大学, 生産技術研究所, 特任准教授 (20345143)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 1,800千円)
2008年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2007年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2006年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード半導体物性 / 量子ドット / 量子コンピュータ / メソズコピック系 / スピンエレクトロニクス / 単一光子検出 / 光子-電子スピンインターフェイス / 量子情報処理 / メゾスコピック系
研究概要

本研究では、量子情報の長距離伝送実現のための中継技術の基盤開発として、単一光子から量子ドット中の単一電子スピンへの状態転写を目指した。その結果、単一光子検出用横型量子ドットを開発し、単一光子を量子ドット中の電子へ変換する単一光子検出を実現した。さらに光生成された単一電子のスピンを検出する手法を提案し、その実証に成功した

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (39件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Negative differential conductance in aquantum dot and possible application to ESR detection2009

    • 著者名/発表者名
      K Hitachi, A Inoue, A Oiwa, M Yamamoto, M Pioro-Ladriere, Y Tokura and S Tarucha
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 0220261-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of spin-orbit interaction in InAs quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      S Takahashi, Y Igarashi, R S Deacon, A Oiwa, K Shibata, K Hirakawa and S Tarucha
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 0220841-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of supercurrent in single InAs self-assembled quantum dots coupled to superconducting leads2009

    • 著者名/発表者名
      Y Kanai, R S Deacon, K Yoshida, K Shibata, K Hirakawa, A Oiwa and S Tarucha
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series 150

      ページ: 220261-4

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of supercurrent in single InAs self-assembled quantum dots coupled to superconducting lead2009

    • 著者名/発表者名
      Y Kanai, R S Deacon, K Yoshida, K Shibata, K Hirakawa, A Oiwa, and S Tarucha
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 150

      ページ: 220261-4

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of spin-orbit interaction in InAs quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      S Takahashi, Y Igarashi, R S Deacon, A Oiwa, K Shibata, K Hirakawa, and S Tarucha
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 150

      ページ: 0220841-4

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Negative differential conductance in a quantum dot and possible application to ESR detection2009

    • 著者名/発表者名
      K Hitachi, A Inoue, A Oiwa, M Yamamoto, M Pioro-Ladriere, Y Tokura and S Tarucha
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 150

      ページ: 0220261-4

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertical quantum dot with a vertically coupled charge detector2008

    • 著者名/発表者名
      K. Zaitsu, Y. Kitamura, K. Ono and S. Taruch
    • 雑誌名

      Applied Physics letters 92

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertical quantum dot with a vertically coupled charge detector2008

    • 著者名/発表者名
      K. Zaitsu, Y. Kitamura, K. Ono, and S. Tarucha
    • 雑誌名

      Applied Physics letters 92

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-half Kondo effect in a single self-assembled InAs quantum dot with and without an applied magnetic field2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Igarashi, M. Jung, M. Yamamoto, A. Oiwa, T. Machida, K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 雑誌名

      Physical Review B 76

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] GaAs 系量子ドットと量子ポイントコンタクトを用いた磁場下での単一光子検出2009

    • 著者名/発表者名
      大岩顕, Alessandro Pioda, 浅山徹哉, 木山治樹, 藤田高史, Giles Allison, 樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会2009年年次大会
    • 発表場所
      東京,日本
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] GaAs系量子ドットと量子ポイントコンタクトを用いた磁場下での単一光子検出2009

    • 著者名/発表者名
      大岩顕,Alessandro Pioda,浅山徹哉,木山治樹,藤田高史,Giles Allison,樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会2009年年次大会
    • 発表場所
      東京,日本
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Single photon to singleelectron conversion using a quantum dot2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kiyama, T. Fujita, T. Asayama, A. Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      2009APS March Meeting
    • 発表場所
      Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Single photon to single electron conversion using a quantum dot2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kiyama, T. Fujita, T. Asayama, A Oiwa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      2009 APS March Meeting
    • 発表場所
      Pennsylvania, USA
    • 年月日
      2009-03-16
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Kondo effect and Andreev conductance in self-assembled InAs quantum dots contacted with superconducting and normal leads2009

    • 著者名/発表者名
      R. S. Deacon, A. Oiwa, K. Yoshida, K. Shibata,K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 学会等名
      International Symposium on nanosclaetransport and technology
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 年月日
      2009-01-21
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Kondo effect and Andreev conductance in self-assembled InAs quantum dots contacted with superconducting and normal leads2009

    • 著者名/発表者名
      R. S. Deacon, A. Oiwa, K. Yoshida, K. Shibata, K. Hirakawa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      International Sympisium on nanosclae toransport and technology
    • 発表場所
      神奈川、日本
    • 年月日
      2009-01-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative evaluation and tuning of spin-orbit interaction in InAs self-assembled quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, Y. Igarashi, R. S. Deacon, K.Yoshida, A. Oiwa, K. Shibata, K. Hirakawa and S. Tarucha,
    • 学会等名
      International Symposium on nanosclae transport and technology
    • 発表場所
      Kanagawa,Japan
    • 年月日
      2009-01-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Gatetunable proximity supercurrent in self assembled InAs quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      R. S. Deacon, Y. Kanai, A. Oiwa, K. Yoshida,K. Shibata, K. Hirakawa and S. Tarucha,
    • 学会等名
      International Symposium on nanosclae transport and technology
    • 発表場所
      Kanagawa,Japan
    • 年月日
      2009-01-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Gate tunable proximity supercurrent in self assembled InAs quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      R. S. Deacon, Y. Kanai, A. Oiwa, K Yoshida, K. Shibata, K Hirakawa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      International Sympisium on nanosclae toransport and technology
    • 発表場所
      神奈川、日本
    • 年月日
      2009-01-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative evaluation and tuning of spin-orbit interaction in InAs self-assembled quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, Y. Igarashi, R. S. Deacon, K. Yoshida, A. Oiwa, K. Shibata, K. Hiiakawa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      International Sympisium on nanosclae toransport and technology
    • 発表場所
      神奈川、日本
    • 年月日
      2009-01-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Real-time single-shot detection of single photons by a quantum point contact in a single quantum dot2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kiyama, T. Asayama, A. Pioda, E. Totoki, A.Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Quantum Technology
    • 発表場所
      Nara Japan,ISPQT
    • 年月日
      2008-11-25
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Real-time single-shot detection of single photons by a quantum point contact in a single quantum dot2008

    • 著者名/発表者名
      H. Kiyama, T. Asayama, A. Pioda, E. Totoki, A. Oiwa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Quantum Technology (ISPQT)
    • 発表場所
      奈良,日本
    • 年月日
      2008-11-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spin-orbit interaction and Kondo-superconductivity interplay observed in single self-assembled InAs quantum dots2008

    • 著者名/発表者名
      A.Oiwa, K. Hirakawa and S. Tarucha (Invited)
    • 学会等名
      IEEE Nanotechnology Matrials and Devices Conference
    • 発表場所
      Kyoto,Japan
    • 年月日
      2008-10-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Real-time single photon detection by quantum point contact in quantum dots2008

    • 著者名/発表者名
      T. Asayama, E. Totoki, A. Pioda, A. Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      IEEE Nanotechnology Matrials and Devices Conference
    • 発表場所
      Kyoto,Japan
    • 年月日
      2008-10-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Real-time single photon detection by quantum point contact in quantum dots2008

    • 著者名/発表者名
      T. Asayama, E. Totoki, A. Pioda, A. Oiwa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      IEEE Nanotechnology Matrials and Devices Conference
    • 発表場所
      京都,日本
    • 年月日
      2008-10-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Negative differential conductance in aquantum dot and possible application to ESR detection2008

    • 著者名/発表者名
      K Hitachi, A Inoue, A Oiwa, M Yamamoto, MPioro-Ladriere, Y Tokura and S Tarucha
    • 学会等名
      25th International Conference on Physics of Low temperature (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam,Holland
    • 年月日
      2008-08-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantitative evaluation of spin-orbit interaction in InAs quantum dots2008

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, Y. Igarashi, R. S. Deacon, A.Oiwa, K. Shibata, K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 学会等名
      25th International Conference on Physics of Low temperature (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam,Holland
    • 年月日
      2008-08-12
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Quantitative evaluation of spin-orbit interaction in InAs quantum dots2008

    • 著者名/発表者名
      S. Takahashi, Y. Igarashi, R. S. Deacon, A. Oiwa, K. Shibata, K. Hirakawa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      25th International Conference on Physics of Low temperature (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam, Holland
    • 年月日
      2008-08-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Negative differential conductance in a quantum dot and possible application to ESR detection2008

    • 著者名/発表者名
      K Hitachi, A Inoue, A Oiwa, M Yamamoto, M Pioro
    • 学会等名
      25th International Conference on Physics of Low temperature (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam, Holland
    • 年月日
      2008-08-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Observation of suppercurrent in single InAs self-assembled quntum dots coupled to superconducting leadsSupercurrent in single InAs quantum dots coupled to aluminium electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Kanai, R. S. Deacon, K. Yoshida, K.Shibata, K. Hirakawa, A. Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      25th International Conference on Physics of Low temperature (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam,Holland
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Observation of suppercunent in single InAs self-nssembled quntum dots coupled to superconducting leadsSupercurrent in single InAs quantum dots coupled to aluminium electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Knnni,. R. S. Deocon, K. Yosida, K. Shibata, K. Hirakawa, A. Oiwa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      25th International Conference on Physics of Low temperature (LT25)
    • 発表場所
      Amsterdam, Holland
    • 年月日
      2008-08-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Supercurrent in single InAs quantum dots coupled to aluminium electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      R. S. Deacon, Y. Kanai, A. Oiwa, K. Yoshida, K. Shibata, K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 学会等名
      29th International Conference on Semiconductor Physics (ICPS2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro,Brazil
    • 年月日
      2008-07-31
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Supercurrent in single InAs quantum dots coupled to aluminium electrodes2008

    • 著者名/発表者名
      R. S. Deacon, Y. Kanai, A. Oiwa, K. Yoshida, K. Shibata, K. Hirakawa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      29th International Conference on Semiconductor Physics (CPS2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Single photon detection by quantum point contact in a quantum dot2008

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, T. Asayama, A. Oiwa ,and S. Tarucha
    • 学会等名
      29th International Conference on Semiconductor Physics (ICPS2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro, Brazil
    • 年月日
      2008-07-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Single photon detection by quantum point contact in aquantum dot2008

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, T. Asayama, A.Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      29th International Conference on Semiconductor Physics (ICPS2008)
    • 発表場所
      Rio de Janeiro,Brazil
    • 年月日
      2008-07-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電荷検出器を備えた横型量子ドットにおける微弱光応答実験2008

    • 著者名/発表者名
      大岩顕, A. Pioda, 十時詠吾, 浅山徹哉, 樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学, 大阪
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 電荷検出器を備えた横型量子ドットにおける微弱光応答実験2008

    • 著者名/発表者名
      大岩 顕, A. Pioda, 十時 詠吾, 浅山 徹哉, 樽茶 清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学,大阪
    • 年月日
      2008-03-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Single photon polarization to single electron spin conversion in a quantum dot:Preparatory measurements2008

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, T. Asayama, A. Oiwa, and S. Tarucha
    • 学会等名
      2008 Frontiers in Nanoscale Science and Technology Workshop
    • 発表場所
      バーゼル、スイス
    • 年月日
      2008-01-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Photon polarization to electron spin conversion:Detection scheme,deVices andeXperimental status2007

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, T. Asayama, A. Oiwa, S. Tarucha
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学・北海道
    • 年月日
      2007-09-26
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 2次元チャネルによるInAs 自己形成ドットのコンダクタンススペクトロスコピー2007

    • 著者名/発表者名
      五十嵐悠一, 中岡俊裕, 渡邉克之, 山本倫久, 大岩顕, 荒川泰彦, 樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学・北海道
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Photon polarization to electron spin conversion : Detection scheme, devices and experimental status2007

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, T. Asayama, A. Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      日本物理学会第62会回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学・北海道
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子ポイントコンタクトによる光励起電荷検出の安定性2007

    • 著者名/発表者名
      十時詠吾, Alessandro Pioda, 浅山徹哉, 大岩顕, 樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学・北海道
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 量子ポイントコンタクトによる光励起電荷検出の安定性2007

    • 著者名/発表者名
      十時 詠吾, Alessandro Pioda, 浅山 徹哉, 大岩 顕, 樽茶 清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      日北海道大学・北海道
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Electrical Pump and Probe Measurements of Triplet-Singlet relaxation Dynamics in a Vertically Coupled Double Quantum Dot2007

    • 著者名/発表者名
      A. Souma, A. Oiwa, Y. Kitamura, T. Kodera,K. Ono and S. Tarucha
    • 学会等名
      15th International Conference on Nonequilibrium Carrier Dynamics in Semiconductors(HCIS15)
    • 発表場所
      Tokyo,Japan
    • 年月日
      2007-07-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Kondo effect and tunneling magnetoresistance in a single self-assembled InAs quantum dot coupled to ferromagnetic leads2007

    • 著者名/発表者名
      A. Oiwa, T. Kajiyama, K. Yoshida, K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 学会等名
      17th International Conference on Electron Properties of 2-Dimensional Systems (EP2DS)
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 年月日
      2007-07-18
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Competition between Kondo correlation and superconductivity in a single InAs quantum dot coupled to superconducting leads2007

    • 著者名/発表者名
      A. Oiwa, C. Buizert, K. Shibata, K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 学会等名
      Modulated Semiconductor Structures(MSS13)
    • 発表場所
      Genova, Italy
    • 年月日
      2007-07-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Observation of strongly anisotropic g-factor for a single self-assembled InAs quantum dot2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Igarashi, M. Jung, M. Yamamoto, A. Oiwa, T. Machida, K. Hirakawa and S. Tarucha
    • 学会等名
      13th International Conference on ModulatedSemiconductor structures (MSS-13)
    • 発表場所
      Genova,Italy
    • 年月日
      2007-07-17
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Preparation for Single Photon Polarization to Single Electron Spin Conversion in a Quantum Dot2007

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, A. Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      2007 Frontiers in Nanoscale Science andTechnology (FNST)workshop
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2007-03-30
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Single photon polarization to single electron spin conversion in a quantum dot : Preparatory measurements2006

    • 著者名/発表者名
      A. Pioda, E. Totoki, T. Asayama, A. Oiwa and S. Tarucha
    • 学会等名
      2008 Frontiers in Nanoscale Science and Technology Workshop
    • 発表場所
      Basel, Switzerland
    • 年月日
      2006-01-06
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://wwww.meso.t.u-tokyo.ac.jp/Pscony.oiwa.html

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2020-05-15  

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