形状揺らぎ許容度の高いもつれ合い光子対発生源の作製に関する研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21681020
• 研究種目: 若手研究(A)
• 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: 北海道大学
• 研究代表者: 熊野 英和 北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (70292042)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 量子ディスク / 量子リング / もつれ合い光子源 / 形状揺らぎ / 微細構造分裂

研究概要

ガリウムひ素部分埋め込みによる異方性の抑制とインジウムフラッシュ法による量子ディスク形状化による形状制御を用いて微細構造分裂(FSS)の低減を行った。低温・低速条件によって異方性を抑制、更にインジウムフラッシュ条件を最適化して作製した量子ディスク構造により、大幅なFSS低減が可能となった。典型値として、100μeV程度のFSSを持つ量子ドットに対して最適な部分埋め込み・インジウムフラッシュを実施することにより、30μeV程度以下までの低減が見られた。更に量子リング構造とすることで、5μeV程度までFSSを抑えられる可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of two-photon polarization mixed states generated from entangled-classical hybrid photon source (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kumano, K. Matsuda, S. Ekuni, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 雑誌名: Opt. Express 巻: 19 ページ: 14249-14259
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced photon generation in a Nb/n-InGaAs/p-InP superconductor/semiconductor-diode light emitting device (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Sasakura, S. Kuramitsu, Y. Hayashi, K. Tanaka, T. Akazaki, E. Hanamura, R. Inoue, H. Takayanagi, Y. Asano, C. Hermannstadter, H. Kumano, and I. Suemune
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: 107 ページ: 157403-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strongly suppressed multi-photon generation from a single quantum dot in a metal-embedded structure (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima, S. Ekuni, H. Kumano, Y. Idutsu, S. Miyamura, D. Kato, S. Ida, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 雑誌名: phys. stat. sol(c) 巻: 8 ページ: 337-339
  • 査読あり
• [雑誌論文] 量子情報通信のための単一光子・量子もつれ光子対光源 (2011)
  • 著者名/発表者名: 末宗幾夫、熊野英和、笹倉弘理
  • 雑誌名: 光学 巻: 40巻9号 ページ: 472-477
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum-dot-based photon emission and media conversion for quantum information applications (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kumano, H. Nakajima, S. Ekuni, Y. Idutsu, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 雑誌名: Adv. Math. Phys ページ: 391607-1-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-order photon interference of a single photon from a single quantum dot (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Ekuni, H. Nakajima, H. Sasakura, I. Suemune, and H. Kumano
  • 雑誌名: Physica 巻: E42 ページ: 2536-2539
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Cooper-Pair Light-Emitting Diode : Temperature Dependence of Both Quantum Efficiency and Radiative Recombination Lifetime (2010)
  • 著者名/発表者名: I. Suemune, Y. Hayashi, S. Kuramitsu, K. Tanaka, T. Akazaki, H. Sasakura, R. Inoue, H. Takayanagi, Y. Asano, E. Hanamura, S. Odashima, and H. Kumano
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: 3 ページ: 054001-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-flip quenching in trion state mediated by optical phonons in a single quantum dot (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kumano, S. Ekuni, H. Kobayashi, H. Sasakura, I. Suemune, S. Adachi, and S. Muto
  • 雑誌名: phys. stat. sol(b) 巻: 246 ページ: 775-778
  • 査読あり
• [学会発表] Characterization of two-photon mixed states employed with polarization entangled-classical hybrid photon source (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda, H. Kumano, S. Ekuni, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 学会等名: Quantum Information Processing and Communication
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
  • 年月日: 20110905-09
• [学会発表] Metal-embedded semiconductor single quantum dot as a novel highly pure single-photon source (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nakajima, S. Ekuni, H. Kumano, Y. Idutsu, S. Ida, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 学会等名: SPIE photonics west
  • 発表場所: Moscone Convention Center, San Francisco, USA
  • 年月日: 20110123-28
• [学会発表] Quantum-dot single photon emitter of higher photon extraction efficiency and lower multiple-photon emission probability with metal-embedded structure (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kumano, H. Nakajima, S. Ekuni, D. Kato, S. Miyamura, J. H. Huh, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 学会等名: International Conference on Semiconductor Quantum Dots
  • 発表場所: Nottingham, UK
  • 年月日: 20100426-30
• [学会発表] 量子リング構造における核磁場の双安定特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 和田雅樹、笹倉弘理、熊野英和、末宗幾夫
  • 学会等名: 秋季第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20090908-11
• [学会発表] Conversion of Photon polarization and exciton spins in Semiconductor Quantum Dots (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kumano
  • 学会等名: International Workshop on Photons and Spins in Nanostructures
  • 発表場所: Hokkaido University, Sapporo, Japan
  • 年月日: 20090727-28
• [学会発表] Two-mode photon interference in a quantum-dot single photon emitter (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kumano, H. Nakajima, S. Ekuni, H. Sasakura, and I. Suemune
  • 学会等名: International conference on Modulated Semiconductor Structures
  • 発表場所: Kobe Kobe, Japan
  • 年月日: 20090719-24
• [備考]
  • URL: http://nanophoto.es.hokudai.ac.jp/