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2009 年度 研究成果報告書

光によるスピン量子制御実現に向けた半導体量子構造での光応答の理論解析

研究課題

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研究課題/領域番号 20810042
研究種目

若手研究(スタートアップ)

配分区分補助金
研究分野 ナノ構造科学
研究機関仙台電波工業高等専門学校

研究代表者

力武 克彰  仙台高等専門学校, 情報システム工学科, 助教 (50515145)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
キーワード量子情報 / 量子リピータ / 電子スピン / 光学応答 / 量子状態転写
研究概要

半導体量子構造中の電子スピンは量子情報処理デバイス、特に光と固体素子とを結合して実現される量子リピータを実装できる系として有望な系の一つである。本研究課題では、そのような半導体量子構造中の電子スピンの特異な光学応答の解析、およびその光学応答を用いた有用な量子情報処理技術の理論的提案と解析を行った。GaAs量子ドット中の電子スピンの量子的状態を光学的測定法によって完全に同定する量子スピントモグラフィを提案し実験的な実証を得た。また、長距離間での量子情報通信実現に向け、光子から電子スピンへの新たな量子状態転写の手法を提案した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Measurement of Electron Spin States in a Semiconductor Quantum Well Using Tomographic Kerr Rotation"2010

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Inagaki, Hideo Kosaka, Yoshiaki Rikitake, Hiroshi Imamura, Yasuyoshi Mitsumori, Keiichi Edamatsu
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 49

      ページ: 04DJ09

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical measurement of electron spin coherence in a semiconductor quantum well2010

    • 著者名/発表者名
      T. Inagaki, H. Kosaka, Y. Rikitake, H. Imamura, Y. Mitsumori, K. Edamatsu
    • 雑誌名

      Physica E 42

      ページ: 922-925

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin coherence tomography of optically imprinted electrons in a semiconductor2009

    • 著者名/発表者名
      Hideo Kosaka, Takahiro Inagaki, Yoshiaki Rikitake, Hiroshi Imamura, Yasuyoshi Mitsumori, Keiichi Edamatsu
    • 雑誌名

      Nature 457

      ページ: 702

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coherent spin state transfer from light to electrons in a semiconductor2009

    • 著者名/発表者名
      H. Kosaka, H. Shigyou, Y. Mitsumori, Y. Rikitake, H. Imamura, T. Kutsuwa, K. Edamatsu
    • 雑誌名

      Proc. of International Conference on Quantum Communication, Measurement and Computing (QCMC2008)

      ページ: 245-248

    • 査読あり
  • [学会発表] 「タイムビン光子から電子スピンへの量子状態転写についての理論的解析」(ポスター)2010

    • 著者名/発表者名
      力武克彰、今村裕志、小坂英男
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      湘南キャンパス
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 「タイムビン量子状態転写の半導体量子構造による実現手法の考察」(ポスター)2009

    • 著者名/発表者名
      力武克彰、今村裕志、小坂英男
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪キャンパス
    • 年月日
      20090925-20090928
  • [学会発表] タイムビン光子量子ビットからスピン量子ビットへの量子状態転写2009

    • 著者名/発表者名
      力武克彰, 今村裕志, 小坂英男
    • 学会等名
      日本物理学会2009年春季大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      20090327-20090330
  • [学会発表] “Optical spin coherence tomography of an electron in a semiconductor quantum dot"(Poster)2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Rikitake, H. Imamura, H. Kosaka
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Transport and Technology 2009 (ISNTT2009)
    • 発表場所
      Atsugi, Japan
    • 年月日
      20090120-20090123
  • [学会発表] スピン量子制御に向けた半導体ナノ構造光応答シミュレータの開発2009

    • 著者名/発表者名
      力武克彰
    • 学会等名
      財団法人新世代研究所研究助成報告会
    • 発表場所
      明治大学紫紺館
    • 年月日
      2009-12-04
  • [学会発表] Quantum state transfer from a time-bin photon qubit to an electron spin qubit2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshiaki Rikitake, Hiroshi Imamura, Hideo Kosaka
    • 学会等名
      International Symposium on Physics of Quantum Technology (ISPQT2008)
    • 発表場所
      TU-G1, Nara, Japan
    • 年月日
      20081125-20081128
  • [備考] ホームページ等なし

  • [産業財産権] 量子非破壊光子検出装置及びサブポアソニアン光子数分布光生成装置2008

    • 発明者名
      小島邦裕, 今村裕志, 力武克彰
    • 権利者名
      独立行政法人科学技術振興機構,独立行政法人産業技術総合研究所
    • 産業財産権番号
      特許
    • 出願年月日
      2008-11-19
    • 取得年月日
      2008-11-19

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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