磁束量子ビットの単一および結合系の回路形式の比較研究

• 研究課題/領域番号: 20540312
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 横浜国立大学
• 研究代表者: 島津 佳弘 横浜国立大学, 工学研究院, 准教授 (70235612)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 量子ビット / ジョセフソン接合 / メゾスコピック系 / 量子計算 / 超伝導素子 / ジョセブソン接合 / 量子コンピュータ / エネルギー分光 / 量子コヒーレンス

研究概要

超伝導金属で作られる磁束量子ビット回路は、量子コンピュータ等への応用が期待されることからも注目されている研究対象である。本研究課題では、過去に研究されていなかった新しい形態の磁束量子ビット回路を主たる研究対象として、試料の作製、超低温下での動作測定、理論解析を行った。特に、エネルギーレベルを制御することのできる量子ビット回路に関して、エネルギーレベルの広範囲の制御性の実証、第2、第3励起状態への励起エネルギースペクトルの測定などの顕著な成果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Tunability of Excited-State Energy Levels of Four-Josephson-Junction Circuit in Crossover from Double-Well to Single-Well Potential (2011)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. Vol.80
  • NAID: 40018798414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tunability of Excited-State Energy Levels of Four-Josephson-Junction Circuit in Crossover from Double-Well to Single-Well Potential (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80(印刷中)
  • NAID: 40018798414
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excited-State Energy Levels of Four-Josephson-Junction Circuit in Crossover from Double-Well to Single-Well Potential (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Abstracts of lnternational Symposium on Nanoscale Transport and Technology 2011 ページ: 121-121
• [雑誌論文] Doublet splitting due to intercell tunneling in three-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘, 落合慧, 篠崎瑛二
  • 雑誌名: Physica C Vol.470 ページ: 1555-1557
  • 査読あり
• [雑誌論文] 4個のジョセフソン接合で作られた量子ビットにおける2重井戸から単一井戸へのポテンシャル制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、落合慧、篠崎瑛二、中島正揮、高橋真起
  • 雑誌名: 第23回量子情報技術研究会資料 ページ: 172-175
• [雑誌論文] エネルギーギャップを制御できる4接合量子ビットにおける単一井戸領域の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、落合慧、篠崎瑛二、中島正揮、高橋真起
  • 雑誌名: 日本物理学会講演概要集第65巻第2号第4分冊 ページ: 635-635
• [雑誌論文] Large tunability of energy gap and energy-level splitting in double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, K.Ochiai, E.Shinozaki, T. Inayama, M.Nakajima, T. Oouchi, M.Takahashi
  • 雑誌名: Proceedings of 2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology ページ: 152-152
• [雑誌論文] Doublet splitting due to intercell tunneling in three-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, K.Ochiai, E.Shinozaki
  • 雑誌名: Physica C 巻: 470 ページ: 1555-1557
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large tenability of energy gap and energy-level splitting in double-loopfour-Josephsonjunction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Proceedings of 2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology 巻: a ページ: 152-152
• [雑誌論文] エネルギーギャップを制御できる4接合量子ビットにおける単一井戸領域の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(第一著者)
  • 雑誌名: 日本物理学会講演概要集第65第2号第4分冊 巻: 65 ページ: 635-635
• [雑誌論文] 4個のジョセフソン接合で作られた量子ビットにおける2重井戸から単一井戸へのポテンシャル制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(第一著者)
  • 雑誌名: 第23回量子情報技術研究会資料 巻: a ページ: 172-175
• [雑誌論文] Large tunability of energy gap and energy-level splitting in double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(第一著者)
  • 雑誌名: Proceedings of 2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology ページ: 152-152
• [雑誌論文] Doublet splitting due to intercell tunneling in three-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(第一著者)
  • 雑誌名: Physica C (掲載確定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spectroscopy of Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, Y. Saito, Z.Wada
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. Vol.78
  • NAID: 10025961479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, Y. Saito, Z.Wada
  • 雑誌名: Physica C Vol.469 ページ: 1608-1611
  • 査読あり
• [雑誌論文] Four-Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, Y. Saito, Z.Wada
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series Vol.150
  • 査読あり
• [雑誌論文] バリア高さを制御できる4接合磁束量子ビットのエネルギー分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、落合慧、前田憲宏、篠崎瑛二
  • 雑誌名: 日本物理学会講演概要集第4分冊 ページ: 681-681
• [雑誌論文] Spectroscopy of Josephson-junction flux qubit with controllable energy gap (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(第一著者)
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78
  • NAID: 10025961479
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of double-loop four-Josephson junction flux qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(第一著者)
  • 雑誌名: Physica C 469 ページ: 1608-1611
  • 査読あり
• [雑誌論文] Doublet splitting due to intercell tunneling in three-Josephson-junction flux qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(第一著者)
  • 雑誌名: Abstracts of 22nd International Symposium on Superconductivity ページ: 280-280
• [雑誌論文] World Scientific Publishing (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(第一著者)
  • 雑誌名: Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology
• [雑誌論文] Four-Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 150 ページ: 22075-22075
  • 査読あり
• [雑誌論文] Double-loop Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Proceedings of the 9th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (出版予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Physica C (未定)(出版予定)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy Spectroscopy of Double-Loop Josephson-Junction Flux Qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Abstracts of International Symposium on Nanoscale Transport and Technology ページ: 194-194
• [雑誌論文] バリア高さを制御できる4接合磁束量子ビットのエネルギー分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(第一著者)
  • 雑誌名: 日本物理学会講演概要集 64第4分冊 ページ: 681-681
• [雑誌論文] Spectroscopy of double-loop four-Josephson junction flux qubit with tunable energy gap (2008)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, N. Maeta, K.Oxhiai, E.Shinozaki, Y. Saito, Z.Wada
  • 雑誌名: Proceedings of 2008 International Symposium on Physics of Quantum Technology ページ: 113-113
• [雑誌論文] エネルギーギャップを制御することのできる超伝導磁束量子ビットの実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、齊藤友貴、和田全平
  • 雑誌名: 第18回量子情報技術研究会研究会資料 ページ: 166-169
• [雑誌論文] エネルギーギャップを制御することのできる超伝導磁束量子ビットの実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(第一著者)
  • 雑誌名: 第18回量子情報技術研究会研究会資料 ページ: 166-169
• [雑誌論文] Spectroscopy of double-loop four-Josephson junction flux qubit with tunable energy gap (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu (第一著者)
  • 雑誌名: Proceedings of 2008 International Symposium on Physics of Quantum Technology ページ: 113-113
• [学会発表] Excited-State Energy Levels of Four-Josephson-Junction Circuit in Crossover from Double-Well to Single-Well Potential (2011)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘
  • 学会等名: International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2011)
  • 発表場所: NTT厚木研究開発センター
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] Excited-State Energy Levels of Four-Josephson-Junction Circuit in Crossover from Double-Well to Single-Well Potential (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(代表)
  • 学会等名: International Symposium on Nanoscale Transport and Technology(ISNTT2011)
  • 発表場所: NTT 研究開発センター .(厚木)
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] 4個のジョセフソン接合で作られた量子ビットにおける2重井戸から単一井戸へのポテンシャル制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、落合慧、篠崎瑛二、中島正揮、高橋真起
  • 学会等名: 第23回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 東京大学小柴ホール
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] 4個のジョセブソン接合で作られた量子ビットにおける2重井戸から単一井戸へのポテンシャル制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(代表)
  • 学会等名: 第23回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 東京大学小柴ホール
  • 年月日: 2010-11-15
• [学会発表] エネルギーギャップを制御できる4接合量子ビットにおける単一井戸領域の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、落合慧、篠崎瑛二、中島正揮、高橋真起
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] エネルギーギャップを制御できる4接合量子ビットにおける単一井戸領域の測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(代表)
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学(堺)
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] Large tunability of energy gap and energy-level splitting in double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, K.Ochiai, E.Shinozaki, T. Inayama, M.Nakajima, T. Oouchi, M.Takahashi
  • 学会等名: 2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology
  • 発表場所: 一橋記念講堂(東京都)
  • 年月日: 2010-04-08
• [学会発表] Large tunability of energy gap and energy-level splitting in double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu(代表)
  • 学会等名: 2010 International Symposium on Physics of Quantum Technology
  • 発表場所: 一橋記念講堂(東京)
  • 年月日: 2010-04-08
• [学会発表] Doublet splitting due to intercell tunneling in three-Josephson-junction flux qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘, 落合慧, 篠崎瑛二
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Superconductivity (ISS2009)
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] Doublet splitting due to intercell tunneling in three-Josephson-junction flux qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, 代表
  • 学会等名: 22nd International Symposium on Superconductivity
  • 発表場所: つくば国際会議場 (茨城県)
  • 年月日: 2009-11-04
• [学会発表] バリア高さを制御できる4接合磁束量子ビットのエネルギー分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、落合慧、前田憲宏、篠崎瑛二
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(池袋)
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] バリア高さを制御できる4接合磁束量子ビットのエネルギー分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(代表)
  • 学会等名: 日本物理学会第6 4回年次大会
  • 発表場所: 池袋
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] Energy Spectroscopy of Double-Loop Josephson-Junction Flux Qubit (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Shimazu, N.Maeta, K.Ochiai, E.Shinozaki, Y. Horikawa, M. Onda, K. Tomita, K. Yamamura
  • 学会等名: International Symposium on Nanoscale Transport and Technology (ISNTT2009)
  • 発表場所: Atsugi
  • 年月日: 2009-01-21
• [学会発表] Spectroscopy of double-loop four-Josephson junction flux qubit with tunable energy gap (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘, 前田憲宏, 落合慧, 篠崎瑛二, 齊藤友貴, 和田全平
  • 学会等名: International Symposium on Physics of Quantum Technology
  • 発表場所: Nara
  • 年月日: 2008-11-27
• [学会発表] Characterization of double-loop four-Josephson-junction flux qubit (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘, 齊藤友貴, 和田全平
  • 学会等名: 21st International Symposium on Superconductivity (ISS2008)
  • 発表場所: Tsukuba
  • 年月日: 2008-10-29
• [学会発表] Double-loop Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘, 齊藤友貴, 和田全平
  • 学会等名: 9th International Symposium on Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology (ISQM-TOKYO'08)
  • 発表場所: Saitama
  • 年月日: 2008-08-27
• [学会発表] Four-Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘, 齊藤友貴, 和田全平
  • 学会等名: 25th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Amsterdam
  • 年月日: 2008-08-08
• [学会発表] エネルギーギャップを制御することのできる超伝導磁束量子ビットの実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘、齊藤友貴、和田全平
  • 学会等名: 第18回量子情報技術研究会(QIT18)
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] エネルギーギャップを制御することのできる超伝導磁束量子ビットの実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 島津佳弘(代表)
  • 学会等名: 第18回量子情報技術研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-05-23
• [図書] Double-loop Josephson-Junction Flux Qubit with Controllable Energy Gap(Foundations of Quantum Mechanics in the Light of New Technology) (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu, Y. Saito, Z. Wada, S. Ishioka, K. Fujikawa ed.
  • 出版者: World Scientific Publishing
• [図書] Characteristics of a switchable superconducting flux transformer using a DC-SQUID(Controllable quantum states) (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu, T. Niizeki, H. Takayanagi, J. Nitta, H. Nakano ed.
  • 出版者: World Scientific Publishing
• [図書] Controllable Quantum States (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Shimazu (第一著者)
  • 出版者: World Scientific, Singapore