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2013 年度 研究成果報告書

超伝導量子サイバネティクスの研究

計画研究

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研究領域量子サイバネティクス - 量子制御の融合的研究と量子計算への展開
研究課題/領域番号 21102002
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

蔡 兆申  独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, チームリーダー (30469910)

研究分担者 ノリ フランコ  独立行政法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, グループディレクター (50415262)
連携研究者 中村 泰信  東京大学先端科学技術研究センター, 教授及び理化学研究所, チームリーダー (90524083)
山本 剛  NECスマートエネルギー研究所, 主任研究員及び理化学研究所, 客員研究員 (90524190)
パシュキン ユーリ  ランカスター大学, 教授及び理化学研究所, 客員研究員 (70508704)
アスタフィエフ オレグ  ロイヤルホロウェイロンドン大学, 教授及び理化学研究所, 客員研究員 (50509859)
吉原 文樹  理化学研究所, 研究員 (80525907)
猪股 邦宏  理化学研究所, 研究員 (50525772)
丸山 耕司  大阪市立大学, 客員准教授 (00425646)
サヘル アシュハブ  理化学研究所, 客員研究員 (40469903)
日高 睦夫  産業技術総合研究所, 研究員 (20500672)
仙場 浩一  情報通信研究機構, 研究員 (50393773)
ビランジェオン ピエールマリー  理化学研究所, 協力研究員 (30584205)
カファノフ セルゲイ   (80597360)
宮崎 利行   (10573909)
アブドゥマリコフ エイ   (40525771)
リュウ ユーシ   (30415335)
研究期間 (年度) 2009-07-23 – 2014-03-31
キーワード超伝導 / ジョセフソン効果 / 量子ビット / 量子光学 / ハイブリッド量子系 / 蛍光散乱 / レーザー発振 / コヒーレント量子位相スリップ
研究概要

「混合量子系」に関して:超伝導人工原子量子光学では固体素子での共鳴蛍光などの多数の重要な成果をあげ、人工原子と微視的量子系のハイブリッドでも、領域融合共同研究の結果、大きな成果を達成。「超伝導量子ビット制御・観測・結合・雑音」分野では、量子状態の量子非破壊達事象読み出しの達成や、高精度な状態制御、新規結合方式創出などの成功をおさめた。また「新たな発見」として、超伝導細線を使った量子磁束滑りデバイスを初めて実現した。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (3件) 図書 (1件) 備考 (10件)

  • [雑誌論文] Hybrid quantum circuits: Superconducting circuits interacting with other quantum systems2013

    • 著者名/発表者名
      Z.-L. Xiang, S. Ashhab, J.Q. You, F. Nori
    • 雑誌名

      Rev. Mod. Phys

      巻: 85 ページ: 623-653

    • DOI

      10.1103/RevModPhys

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent quantum phase slip2012

    • 著者名/発表者名
      O. Astafiev, S. Kafanov, Yu.A. Pashkin, J.S. Tsai
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 484 ページ: 355-358

    • DOI

      10.1038/nature10930

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Coherent and Incoherent Emission from an Artificial Atom in a 1D Space2011

    • 著者名/発表者名
      A.A. Abdumalikov, Jr., O.V. Astafiev, Yu.A. Pashkin, Y. Nakamura, J.S. Tsai
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 107 ページ: 043604-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Noise spectroscopy through dynamical decoupling with a superconducting flux qubit2011

    • 著者名/発表者名
      J. Bylander, F. Yoshihara, K. Harrabi, Y. Nakamura, J.S Tsai. W.D. Oliver.
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 7 ページ: 565-570

    • DOI

      10.1038/NPHYS1994

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of the Dynamical Casimir Effect in a superconducting circuit2011

    • 著者名/発表者名
      C.M. Wilson, F. Nori, P. Delsing
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 479 ページ: 376-379

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits2011

    • 著者名/発表者名
      J.Q. You, F. Nori
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 474 ページ: 589-597

    • DOI

      10.1038/nature10122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent coupling of a superconducting flux-qubit to an electron spin ensemble in diamond2011

    • 著者名/発表者名
      X. Zhu, Y. Tokura, N. Mizuochi, K. Semba
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 478 ページ: 221-224

    • DOI

      10.1038/nature10462

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electromagnetically Induced Transparency on a Single Artificial Atom2010

    • 著者名/発表者名
      A.A. Abdumalikov Jr., O. Astafiev, A.M. Zagoskin, Yu.A. Pashkin, Y. Nakamura, J.S. Tsai
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 104 ページ: 193601-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonance Fluorescence of a Single Artificial Atom2010

    • 著者名/発表者名
      O. Astafiev. A.M. Zagoskin, A.A. Abdumalikov Jr. ,Yu.A. Pashkin, T. Yamamoto, K. Inomata, Y. Nakamura, J.S. Tsai
    • 雑誌名

      Science

      巻: 327 ページ: 840-843

    • 査読あり
  • [学会発表] Progress in the superconducting quantum information processing2013

    • 著者名/発表者名
      J.S. Tsai
    • 学会等名
      Quantum Science Sysmposium ASIA-2013
    • 発表場所
      Sanjyo Conference Hall, the University of Tokyo, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2013-11-25
  • [学会発表] Prospects of superconducting qubits for quantum computation -- the view from Japan2012

    • 著者名/発表者名
      J.S. Tsai
    • 学会等名
      M2S 2012 Conference
    • 発表場所
      Washington D.C., USA
    • 年月日
      2012-08-03
  • [学会発表] Quantum coherent behabior in macroscopic objects via superconducting devices2010

    • 著者名/発表者名
      J.S. Tsai
    • 学会等名
      Aalto Physics Colloquium: Low Temperature Laboratory
    • 発表場所
      Aalto University, Helsinki, Finland
    • 年月日
      2010-04-16
  • [図書] Optical Properties of Photonic Structures: Interplay of Order and Disorder2012

    • 著者名/発表者名
      F. Nori, et.al., Taylor & Francis
    • 総ページ数
      566(55-86)
  • [備考] 「超電導の新現象発見」, 2012/4/19 日本経済新聞, 日経産業新聞, 2012/4/24日刊工業新聞

  • [備考] 「超伝導人工原子組み込み光スイッチ理研が開発」, 2010/5/10 NIKKEI NET総合, 2010/5/11 日刊工業新聞,2010/5/11 化学工業日報, 2010/5/11 マイコミジャーナル, 2010/5/11 ELISNET―アウトリーチ活動情報

  • [備考] 2013/9/19, 国立情報学研究所平成25年度市民講座「未来を紡ぐ情報学」, 蔡兆申, 超伝導人工原子のインパクト ~より日常的スケールでの量子世界の実現~, 国立情報学研究所

  • [備考] 2012/10/27, 科学ライブショー「ユニバース」ノーベル賞特別番組, 蔡兆申, 「量子のへんてこな世界を操作する」, 科学技術館

  • [備考] 2012/4/21, サイエンスレクチャー:理研一般公開講演, 蔡兆申,「量子と情報」

  • [備考] 2011/10/25, SSH先端科学講座, 蔡兆申, 「量子力学と情報処理」, 群馬県立高崎高校

  • [備考] 011/4/23, 市民講座:理研一般公開講演蔡兆申,「量子の制御とコンピュータ」

  • [備考]

    • URL

      http://dml.riken.jp/outreach.php

  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/research/labs/cems/qtm_inf_electron/macro_qtm_coh/http://www.riken.jp/research/labs/cems/qtm_inf_electron/qtm_condens_matter/

  • [備考]

    • URL

      http://www.riken.jp/Qcybernetics/

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公開日: 2015-06-25  

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