経路積分モンテカルロ法によるメゾスコピック素子の動的応答解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21740220
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅰ
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 加藤 岳生 東京大学, 物性研究所, 准教授 (80332956)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 物性理論 / メゾスコピック系 / 量子ドット / 量子コンピュータ / 量子細線

研究概要

量子ホール効果を利用して作成された一次元電子系と量子ドットを結合させた系の動的輸送特性を理論的に解析した。電子間相互作用が強くなると量子相転移現象が生じ、電子の量子コヒーレンスが完全に失われて、これまでの理論で記述できない動的応答が得られることを示した。また単一電子注入におけて電子間相互作用が量子コヒーレンスに及ぼす影響を評価した。近藤量子ドットの電流相関や非平衡版オンサーガー関係式についても研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Full counting statistics for SU(N) impurity Anderson model (2011)
  • 著者名/発表者名: R. Sakano, R. Oguri, T. Kato, and S. Tarucha
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 83 ページ: 241301(1-4)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.83.241301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum phase transition of dynamical resistance in a mesoscopic capacitor (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Hamamoto, T. Jonckheere, T. Kato, and T. Martin
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 334 ページ: 012033(1-5)
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/334/1/012033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonequilibrium Extension of Onsager Relations for Thermoelectric Effects in Mesoscopic Conductors (2010)
  • 著者名/発表者名: E. Iyoda, Y. Utsumi and T. Kato
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 79 ページ: 045003(1-2)
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.79.045003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic response of a mesoscopic capacitor in the presence of strong electron interactions (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Hamamoto, T. Jonckheere, T. Kato and T. Martin
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 81 ページ: 153305(1-4)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.81.153305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional macroscopic quantum dynamics in YBCO Josephson junctions (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kawabata, T. Kato, T. Lombardi and T. Bauch
  • 雑誌名: Int. J. Mod. Phys. B 巻: 23 ページ: 4329-4337
  • DOI: DOI:10.1142/S0217979209063481
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of fractional vortex escape in a long Josephson junction (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Vogel, W. Schleich, T. Kato, D. Koelle, R. Kleinerand, E. Goldobin
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 80 ページ: 134515(1-11)
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.80.134515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Numerical study of the Coulomb blockade in an open quantum dot (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Hamamoto and T. Kato
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 150 ページ: 022021(1-4)
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/150/2/022021
  • 査読あり
• [雑誌論文] Theory of two-dimensional macroscopic quantum tunneling in a Josephson junction coupled with an L Ccircuit (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Kawabata, T. Kato and T. Bauch
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 150 ページ: 052105(1-4)
  • DOI: DOI:10.1088/1742-6596/150/5/052105
  • 査読あり
• [学会発表] 多端子Anderson量子ドット系の完全係数統計とHunburyBrown-Twiss効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 阪野塁,小栗章,加藤岳生,樽茶清悟
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 固体発光素子からの単一光子の諸性質:位相緩和の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊與田英輝,加藤岳生,越野和樹
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Breakdown of Universal Dynamical Resistance of a Mesoscopic Capacitor (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hamamoto, Thibaut Jonckheere, TakeoKato, and Thierry Martin
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics(LT26)
  • 発表場所: The Beijing International Convention Center, China
  • 年月日: 2011-08-16
• [学会発表] 単一光子源に対する純位相緩和の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊與田英輝,越野和樹,加藤岳生
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟大学(震災のため講演は中止され、スライドのネット公開のみ行われた)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Fractional Statistics in the Hierarchical Fractional Quantum Hall States and Shot Noise at Finite Temperature (2011)
  • 著者名/発表者名: Eiki Iyoda, Tatsuya Fujii, and Takeo Kato
  • 学会等名: International Symposium on Nanoscale Transport and Technology(ISNTT2011)
  • 発表場所: NTT物性科学基礎研究所(厚木)
  • 年月日: 2011-01-11
• [学会発表] Abelian statistics in FQH states and shot noise at finite temperatures (2010)
  • 著者名/発表者名: Eiki Iyoda, Tatsuya Fujii, and Takeo Kato
  • 学会等名: Opening Symposium of Quantum Science of Strongly Correlated Systems(Q2SC)
  • 発表場所: 理化学研究所
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] 分数量子ホール系のエッジ状態間トンネルにおける有効電荷の温度依存性(2) (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊與田英輝,藤井達也,加藤岳生
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Quantum phase transition of dynamical resistance in a mesoscopic capacitor (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hamamoto and Takeo Kato
  • 学会等名: The 19th International Conference on the Application of High Magnetic Fields in Semicondoctor Physics and Nanotechnology(HMF-19)
  • 発表場所: 福岡国際会議場
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] 保存近似の逐次的改良によるアンダーソン模型の数値手法開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 伊與田英輝,加藤岳生
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 分数量子ホール領域における量子ドット系の緩和抵抗 (2010)
  • 著者名/発表者名: 濱本雄治, Thibaut Jonckheere,加藤岳生, Thierry Martin
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 分数量子ホール系のエッジ状態間トンネルにおける有効電荷の温度依存性:非平衡久保公式による解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 伊與田英輝,藤井達也,加藤岳生
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 朝永-Luttinger液体におけるKosterlitz-Thouless転移の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 濱本雄治,加藤岳生
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] カイラルp波超伝導リングにおける臨界電流 (2009)
  • 著者名/発表者名: 阿部弘幸,加藤岳生
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2009-09-21
• [学会発表] Monte Carlo study of resonant tunneling in a Tomonaga-Luttinger liquid (2009)
  • 著者名/発表者名: Yuji Hamamoto and Takeo Kato
  • 学会等名: The 18th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems(EP2DS-18)
  • 発表場所: 神戸国際展示場
  • 年月日: 2009-07-23
• [備考]
  • URL: http://kato.issp.u-tokyo.ac.jp/