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シリコン量子ドットを用いた電子スピン量子ビット開発

研究課題

研究課題/領域番号 21710137
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関東京工業大学

研究代表者

小寺 哲夫  東京工業大学, 量子ナノエレクトロニクス研究センター, 助教 (00466856)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード量子ドット / シリコン量子ドット / 量子コンピュータ / 少数電子素子 / 半導体量子ドット / 量子ビット / スピン / スピンコヒーレンス
研究概要

シリコン量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子情報デバイスの物理の解明、ハードウェアのための基本技術の実現を目的として研究を行ってきた。素子作製においては、エッチング条件とトップゲートのゲート絶縁膜形成条件の最適化を行い、制御性に優れたシリコン2重量子ドットの作製に成功した。本素子を用いて極低温における測定を行い、電子スピン状態に依存するトンネル現象の観測に成功した。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (20件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Simulation Study of Charge Modulation in Conpled Quantum Dots in Silicon2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kambara, T.Kodera, T.Takahashi, G.Yamahata, K.Uchida, S.Oda.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 50

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Realization of Lithographically-Defined Silicon Quantum Dots without Unintentional Localized Potentials2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kodera, et al.
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings Series

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Study of Charge Modulation in Coupled Quantum Dots in Silicon2011

    • 著者名/発表者名
      T.Kambara, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: (In press) ページ: 50-50

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suspended quantum dot fabrication on a heavily-doped silicon nanowire by suppressing unintentional quantum dot formation2010

    • 著者名/発表者名
      J.Ogi, M.A.Ghiass, T.Kodera, Y.Tsuchiya, K.Uchida, S.Oda, H.Mizuta
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 49

    • NAID

      40017085076

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental observation of enhanced electron-phonon interacti on in suspended Si double quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      Ogi, T.Ferrus, T.Kodera, Y.Tsuchiya, K.Uchida, D.A.Williams, S.Oda, H.Mizuta
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 49

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suspended quantum dot fabrication on a heavily-doped silicon nanowire by suppressing unintentional quantum dot formation2010

    • 著者名/発表者名
      J.Ogi, et al
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental observation of enhanced electron-phonon interaction in suspended Si double quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      J.Ogi, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suspended quantum dot fabrication on a heavily-doped silicon nanowire by suppressing unintentional quantum dot formation2010

    • 著者名/発表者名
      J.Ogi, et al
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 49(In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental observation of enhanced electron-phonon interaction in suspended Si double quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      J.Ogi, et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 49(In press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of Inter-dot Electrostatic Coupling by a Side Gate in a Silicon Double Quantum Dot Operating at 4.5K2009

    • 著者名/発表者名
      G.Yamahata, T.Kodera, H.Mizuta, K.Uchida, S.Oda
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Express 2

      ページ: 95002-95002

    • NAID

      10025517835

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Control of Inter-dot Electrostatic Coupling by a Side Gate in a Silicon Double Quantum Dot Operating at 4.5K2009

    • 著者名/発表者名
      G.Yamahata, et al.
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Express 2

      ページ: 95002-95002

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] チャージセンサによるシリコン量子ドットの少数電子状態観測2011

    • 著者名/発表者名
      堀部浩介, 他
    • 学会等名
      第58回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,厚木
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シリコン単電子トランジスタを電荷センサとした電子数変化の検出2011

    • 著者名/発表者名
      林文城, 他
    • 学会等名
      第58回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,厚木
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Si/SiGe量子ドット作製に向けたPdトップゲート動作点の低電圧化2011

    • 著者名/発表者名
      福岡佑二, 他
    • 学会等名
      第58回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,厚木
    • 年月日
      2011-03-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 電子スピン量子ビットに向けた少数電子シリコン量子ドットの実現2011

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, 堀部浩介, 蒲原知宏, 山端元音, 内田建, 荒川泰彦, 小田俊理
    • 学会等名
      第58回応用物理学会関係違合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,厚木、招待講演
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 電子スピン量子ビットに向けた少数電子シリコン量子ドットの実現2011

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, 他
    • 学会等名
      第58回応用物理学会関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学,厚木
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 少数電子シリコン量子ドットの作製とスピン現象の観測2010

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, 他
    • 学会等名
      公開シンポジウム「ナノ量子情報エレクトロニクスの進展」
    • 発表場所
      東京大学、東京都
    • 年月日
      2010-12-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Simulation study of charge modulation in coupled quantum dots in silicon2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kambara, et al.
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Preparation of SOI-based Double Quantum Dots Strucure Defined by Geometry and Electrostatically2010

    • 著者名/発表者名
      M.A.Sulthoni, et al.
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-09-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Silicon Quantum Dots for Spin-Based Quantum Information Processing2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kodera, et al.
    • 学会等名
      2nd Japanese-Russian Young Scientists Conference on Nano-technologies and Nano-materials
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] シリコン結合量子ドットにおけるスピン効果の観測2010

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, 他
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] サイドゲートとトップゲートを用いたシリコン二重結合量子ドット形成シミュレーション2010

    • 著者名/発表者名
      蒲原知宏, 他
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Si/SiGe系2DEGのPd Schottkyゲート制御による結合量子ドットの作製2010

    • 著者名/発表者名
      福岡佑二, 他
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学、長崎市
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic field dependence of a leakage current in Pauli-spin blockade regime of silicon double quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kodera, et al.
    • 学会等名
      School and conference on Spin-based quantum information processing
    • 発表場所
      Konstanz, Germany
    • 年月日
      2010-08-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Realization of Lithogr aphically-Defined Silicon Quantum Dots without Unintentional Localized Potenti als2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kodera, Gento Yamahata, Tomohiro Kambara, Kousuke Horibe, Thierry Ferrus, David Williams, Yasuhiko Arakawa, Shunri Oda
    • 学会等名
      30th International Conference on Physics of Semiconductors (ICPS-30)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2010-07-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Realization of lithographically-defined silicon quantum dots without unintentional localized potentials2010

    • 著者名/発表者名
      T.Kodera, et al.
    • 学会等名
      30th International Conference on Physics of Semiconductors (ICPS-30)
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2010-07-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Spin-related tunneling in lithographically-defined silicon quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      T. Kodera, G. Yamahata, T. Kambara, K.Horibe, K. Uchida, C. M. Marcus, S. Oda,
    • 学会等名
      2010 IEEE Silicon Nanoelectronics Workshop
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2010-06-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Improvements of transport properties in silicon quantum dots2010

    • 著者名/発表者名
      G.Yamahata, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Nanostructures and Spin-related Phenomena(QNSP2010)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-03-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Improvements of transport properties in silicon quantum dots2009

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, et al.
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Nanophotonics and Nanoelectronics(ISQNN 2009)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2009-11-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication and characterization of silicon double quantum dots towards spin qubits2009

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, et al.
    • 学会等名
      G-COE PICE International Symposium on Silicon Nano Devices in 2030
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2009-10-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] シリコン結合量子ドットの電子輸送特性評価2009

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, 他
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 量子ドットエレクトロニクスの最前線2011

    • 著者名/発表者名
      小寺哲夫, 小田俊理
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス、
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 量子ドットエレクトロニクスの最前線2011

    • 著者名/発表者名
      荒川泰彦, 他
    • 出版者
      株式会社エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://diana.pe.titech.ac.jp/qubit/index.html

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://diana.pe.titech.ac.jp/qubit/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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