2次元フォトニック結晶を用いた量子ドット励起子におけるデコヒーレンスの克服

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19710086
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: ナノ構造科学
• 研究機関: 電気通信大学 (2008); 独立行政法人情報通信研究機構 (2007)
• 研究代表者: 早瀬 潤子 (伊師 潤子) 電気通信大学, 先端領域教育研究センター, 特任助教 (50342746)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 量子ドット / デコヒーレンス / 量子情報 / フォトニック結晶

研究概要

本研究では、歪補償法と呼ぶ特徴的な手法で作製した超多重積層量子ドットを用いて、通信波長帯での高精度フォトンエコー測定を可能にし、(1)現在世界最長の励起子デコヒーレンス時間を達成、(2)ラビ振動と呼ばれるコヒーレント振動の制御を通信波長帯において初めて成功させるなどの成果を挙げた。本研究成果は、次世代の情報通信技術である量子情報技術の発展に寄与することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Ensemble effect on Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • 雑誌名: phys. status solidi (a) 206 ページ: 952-955
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光-量子ドット相互量子制御-量子メモリの実現に向けて- (2009)
  • 著者名/発表者名: 早瀬潤子
  • 雑誌名: (解説論文),レーザー研究 37 ページ: 38-42
• [雑誌論文] Exciton coherence in semiconductor quantum dots (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • 雑誌名: (invited paper), phys. status solidi(c) 6 ページ: 162-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子ドットの基礎と量子情 報分野への応用展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 早瀬潤子
  • 雑誌名: 解説論文), オプトロニクス 6 月号 ページ: 173-182
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation effect of Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • 雑誌名: J. Lumin. 128 ページ: 1016-1018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative and non-radiative relaxation of excitons in strain-compensated quantum dots (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kujiraoka, J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, K. Ema, and M. Sasaki
  • 雑誌名: J. Lumin. 128 ページ: 972-974
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strain-compensated quantum dots emitting at 1.5 micron: resonant nonlinear optical properties and exciton dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • 雑誌名: (Invited Paper), Proc. SPIE ページ: 6779-2/1-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiatively limited dephasing of quantum dot excitons in the telecommunications wavelength range (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Sasaki, M. Kujiraoka, and K. Ema
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 91 ページ: 103111/1-3
• [学会発表] 量子ドットによるフォトンエコー量子メモリの実現に向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師) 潤子
  • 学会等名: 009 年春季第56 回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 20090331-0401
• [学会発表] 集団量子ドットにおけるフォトンエコー信号の励起スペクトル幅依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 鯨岡 真美子, 光武慧, 赤羽 浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木 雅英, 早瀬(伊師) 潤子
  • 学会等名: 2009 年春季第56 回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] 量子ドットにおけるパルス面積の精密評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師) 潤子,鯨岡 真美子,赤羽 浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木 雅英
  • 学会等名: 日本物理学会2008 年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-22
• [学会発表] 子ドットにおける励起子ラビ振動の減衰メカニズム (2008)
  • 著者名/発表者名: 鯨岡 真美子, 早瀬(伊師)潤子, 赤羽浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • 学会等名: 日本物理学会2008 年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] 量子ドット集合体における励起子ラビ振動の減衰モデル (2008)
  • 著者名/発表者名: 鯨岡 真美子, 早瀬(伊師)潤子, 赤羽浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • 学会等名: 2008 年秋季第69 回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] Ensemble effect on Rabi oscillations of exciton in quantum dots (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Kujiraoka, J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, K. Ema, and M. Sasaki
  • 学会等名: (Poster Pater Prize), Third International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA08)
  • 発表場所: Lister Conference Centre, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada
  • 年月日: 2008-07-22
• [学会発表] 歪補償量子ドットにおける励起子コヒーレンスと光波・量子通信への応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師)潤子
  • 学会等名: 招待講演), 特定領域研究「新世代光通信へのイノベーション」第2回量子情報ミニ研究会
  • 発表場所: 地方職員共済組合 有馬保養所 瑞宝園
  • 年月日: 2008-07-08
• [学会発表] Exciton coherence in semiconductor quantum dots (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase
  • 学会等名: (plenary talk), The 8th International Conference on Excitonic Processes in Condensed Matter (EXCON'08)
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2008-06-25
• [学会発表] 歪補償量子ドットにおける励起子ポピュレーションのポンプ光強度依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 鯨岡 真美子, 早瀬(伊師)潤子, 赤羽浩一, 山本 直克, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • 学会等名: 2008 年春季第55 回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部 船橋キャンパス
  • 年月日: 2008-03-28
• [学会発表] Coherent dynamics of exciton qubits in strain-compensated quantum dots (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase
  • 学会等名: (invited talk), First International Symposium on Interdisciplinary Materials Science (ISIMS-2008)
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
  • 年月日: 2008-03-13
• [学会発表] 歪補償量子ドットにおける励起子コヒーレンスの評価と制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師)潤子
  • 学会等名: 依頼講演), 電気通信大学 レーザー新世代研究センター セミナー
  • 発表場所: 電気通信大学
  • 年月日: 2008-01-29
• [学会発表] フォトンエコー法による量子ドット励起子の位相緩和測定とラビ振動制御 (2007)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師)潤子,赤羽浩一,山本直克,鯨岡真美子,江馬一弘,佐々木雅英
  • 学会等名: 依頼講演), QDR セミナー
  • 発表場所: 物質・材料機構
  • 年月日: 2007-11-12
• [学会発表] 低歪積層量子ドットにおける励起子ラビ振動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師)潤子, 赤羽 浩一, 山本 直克, 鯨岡 真美子, 江馬一弘, 佐々木雅英
  • 学会等名: 日本物理学会 第62 回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-23
• [学会発表] Strain-compensated quantum dots emitting at 1.5 micron: resonant nonlinear optical properties and exciton dynamics (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • 学会等名: (invited talk), SPIE Optics East 2007
  • 発表場所: Seaport World Trade Center Boston, MA, USA
  • 年月日: 2007-09-10
• [学会発表] Correlation effect on Rabi oscillations of excitons in quantum dots (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Ishi-Hayase, K. Akahane, N. Yamamoto, M. Kujiraoka, K. Ema, and M. Sasaki
  • 学会等名: (Poster prize), 16th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC07)
  • 発表場所: Universidad SEK, Segovia, Spain
  • 年月日: 2007-06-21
• [学会発表] Radiative and non-radiative relaxation of excitons in strain-compensated quantum dots (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Kujiraoka, J. Ishi-Hayase, K. \Akahane, N. Yamamoto, K. Ema, and M. Sasaki
  • 学会等名: (Poster prize), 16th International Conference on Dynamical Processes in Excited States of Solids (DPC07)
  • 発表場所: Universidad SEK, Segovia, Spain
  • 年月日: 2007-06-21
• [学会発表] 量子ドットにおける量子コヒーレンス (2007)
  • 著者名/発表者名: 早瀬(伊師)潤子
  • 学会等名: 依頼講演), 上智大学コロキウム
  • 発表場所: 上智大学
  • 年月日: 2007-04-19
• [図書] 基礎からの量子光学 第30 章「量子ドットの基礎と量子情報分野への応用」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 早瀬潤子
  • 出版者: オプトロニクス
• [備考] ホームページ等
• [備考] 電気通信大学
  • URL: http://www.ghrdp.uec.ac.jp/introduction/intro_hayase.html
• [備考] JST さきがけ
  • URL: http://www.light.jst.go.jp/index.html
• [備考] 情報通信研究機構
  • URL: http://www2.nict.go.jp/w/w113/qit/index.html