| 研究課題/領域番号 |
20H01831
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 北里大学 |
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研究代表者 |
三森 康義 北里大学, 理学部, 教授 (70375153)
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| 研究分担者 |
赤羽 浩一 国立研究開発法人情報通信研究機構, ネットワーク研究所, 副ラボ長 (50359072)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
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| キーワード | 半導体量子ドット / 光子 / 局在電子分極 / 量子ドット |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光子を利用する量子計算・量子情報通信では、見分けのつかない高い不可識別性をもつ単一光子が多数、必要である。現在、半導体による不可識別光子発生は煩雑な微細加工・高度な分光法が必要なため、現状2光子の発生も困難を極めている。このため、より簡便で平易な方式での発生法が求められている。本研究では不均一幅が非常に狭い束縛励起子に着目し、単一電子分極内の光誘起電荷間のクーロン相互作用である局所電場効果で精密発光波長制御を行う新しい不可識別光子発生法を開発する。
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| 研究成果の概要 |
光子を利用する量子計算・量子情報通信では量子干渉を利用するため、見分けのつかない高い不可識別性をもつ単一光子が多数、必要である。現在、半導体による不可識別光子発生は個々の量子ドットや不純物中心からの発光光子の波長・波束を一致させるために、結晶成長後に煩雑な微細加工・高度な分光法などが必要である。本研究では、半導体結晶中の不純物中心や量子ドットに局在する電子分極の共鳴エネルギーを励起光強度の変化により制御を行う新方式の提案し、フォトンエコースペクトルの励起光強度依存性を測定することで共鳴エネルギーのシフトを実際に測定した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発した半導体量子ドットや不純物中心に局在する励起子などの局在電子分極の共鳴エネルギーの精密制御法は、励起光強度を操作するだけで制御が可能なため、微細加工や高度な分光技術が必要な先行研究の共鳴エネルギー制御法に比較し、はるかに簡便な方法である。このため、本研究で開発した方法は将来的に光子で量子計算、量子情報処理を行う際に必要となる不可識別光子の物理的性質の同一性を高める上で非常に重要な要素技術になると期待される。
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