超伝導量子ビットを用いた量子情報処理

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22224007
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: NORI Franco 独立行政法人理化学研究所, デジタル・マテリアル研究チーム, チームリーダー (50415262)
• キーワード: 量子計算 / 量子情報処理 / 超伝導中の磁束量子ダイナミクス / 超伝導キューピット / 人工原子 / 凝縮系物理学 / 計算物理学 / 複雑系

研究概要

2011年度の最初の10ヶ月間に、我々はISIデータベースにより索引されうる28の論文を出版した。その中のネイチャー誌の長い二つの論文は、世界において少なからぬ注目を集めている。
2011年6月にネイシャーに出版された論文は9ページの長さがあり、我々が創造の一端に寄与した物理学の領域について言及している。記事は私の前ポスドク研究員と私自身の共著である。
我々の最近の、真空からの光子の創成に関する研究[Nature 479,376(2011)]は、ネイチャーの"News and Views",American Scientist,Physics World,PhysOrg.com,MIT's Technology Review,Forbes,Financial Times,International Business Times,Deutsche Welleにて取り上げられた。また、Physic Worldにおいて、2011年で最も注目された10の物理学の研究において、第5位に選ばれた。
ネイチャーによると、"Nature News"に掲載された我々の研究が、2011年中で最も多く読まれたニュースである、とのことである。この研究は世界中の著名な新聞や雑誌に於いて非常に多く報道された。(フランスの一流の新聞である"Le Monde"にも掲載された。)この研究に関するさらなる情報は、以下のリンクに記されている。http://dml.riken.jp/outreach.php 数週間前、Reviews of Modern Physics に我々の記事が出版された。そしてこの論文は、APS(APS=American Physical Society)がその55,000人に上るメンバーに送る2012年2月号の"APS News"に宣伝を載せた、唯一の研究論文であった。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これも我々の研究計画は順調に進展しており、2011年度中にNatureを含む数多くの論文を出版することができた。

今後の研究の推進方策

2012年度においても研究に対する真摯な姿勢を失わず、研究計画を遂行していくものである。そして研究成果を良い論文として出版したいと計画している。

研究成果

• [雑誌論文] Driven Brownian transport through arrays of symmetric obstacles (2012)
  • 著者名/発表者名: P.K.Ghosh, P.Hanggi, F.Marchesoni, S.Martens, F.Nori, L.Schimansky-Geier, G.Schimid
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 85 ページ: "011101-1"-"011101-9"
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.85.011101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase separation of hydrogen atoms adsorbed on graphene and the smoothness of the graphene-graphane interface (2012)
  • 著者名/発表者名: A.L.Rakhmanov, A.V.Rozhkov, A.O.Sboychakov, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 85 ページ: "035408-1"-"035408-6"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.85.035408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-qubit parametric amplifier : Large amplification of weak signals (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Savel'ev, A.M.Zagoskin, A.L.Rakhmanov, A.N.Omelyanchouk, Z.Washington, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 巻: 85 ページ: "013811-1"-"013811-8"
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.85.013811
  • 査読あり
• [雑誌論文] Colloquium : Stimulating uncertainty : Amplifying the quantum vacuum with superconducting circuits (2012)
  • 著者名/発表者名: P.D.Nation, J.R.Johansson, M.P.Blencowe, F.Nori
  • 雑誌名: Rev.Modern Phys. 巻: 84 ページ: 1-24
  • DOI: 10.1103/RevModPhys.84.1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum statistics of.the collective excitations of an atomic ensemble inside a cavity (2012)
  • 著者名/発表者名: J.F.Huang, Q.Ai, Y.Deng, C.P.Sun, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 巻: 85 ページ: "023801-1"-"023801-12"
  • DOI: 10.1103/PhysReyA.85.023801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling the Q-cycle mechanism of transmembrane energy conversion (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Yu.Smirnov, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Biol. 巻: 9 ページ: 016011 1-12
  • DOI: 10.1088/1478-3975/9/1/016011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dirac gap-induced graphene quantum dot in an electrostatic potential (2011)
  • 著者名/発表者名: G.Giavaras, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 83 ページ: "165427-1"-"165427-9"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.83.165427
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sudden vanishing and reappearance of nonclassical effects : General occurrence of finite-time decays and periodic vanishings of nonclassicality and entanglement witnesses (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Bartkowiak, A.Miranowicz, XG Wang, Y.-X.Liu, W.Leonski, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 巻: 83 ページ: "053814-1"-"053814-9"
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.83.053814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrostatic models of electron-driven proton transfer across a lipid membrane (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Y.Smirnov, L.G.Mourokh, F.Nori
  • 雑誌名: J.Phys. : Condens.Matter 巻: 23 ページ: "234101-1"-"234101-11"
  • DOI: 10.1088/0953-8984/23/23/234101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum algorithm for simulating the dynamics of an open quantum system (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Wang, S.Ashhab, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 巻: 83 ページ: "062317-1"-"062317-11"
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.83.062317
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multistability of electromagnetically induced transparency in atom-assisted optome chanical cavities (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Chang, T.Shi, Y.X.Liu, C.P.Sun, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.A 巻: 83 ページ: "063826-1"-"063826-10"
  • DOI: 10.1103/PhysRevA.83.063826
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum effects in energy and charge transfer in an artificial photosynthetic complex (2011)
  • 著者名/発表者名: P.K.Ghosh, A.Y.Smirnov, F.Nori
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 巻: 134 ページ: "244103-1"-"244103-13"
  • DOI: 10.1063/1.3600341
  • 査読あり
• [雑誌論文] Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits (2011)
  • 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] A qubit strongly coupled to a resonant cavity : asymmetry of the spontaneous emission spectrum beyond the rotating wave approximation (2011)
  • 著者名/発表者名: X Cao, J Q You, H Zheng, F Nori
  • 雑誌名: New J.Phys. 巻: 13 ページ: "073002-1"-"073002-21"
  • DOI: 10.1088/1367-2630/13/7/073002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Geometric stochastic resonance in a double cavity (2011)
  • 著者名/発表者名: P.K.Ghosh, R.Glavey, F.Marchesoni, S.E.Savel'ev, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 84 ページ: "011109-1"-"011109-7"
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.84.011109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface plasmons in a metal nanowire coupled to colloidal quantum dots : Scattering properties and quantum entanglement (2011)
  • 著者名/発表者名: G.-Y.Chen, N.Lambert, C.-H.Chou, Y.-N.Chen, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: "045310-1"-"045310-7"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.045310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Majorana fermions in pinned vortices (2011)
  • 著者名/発表者名: A.L.Rakhmanov, A.V.Rozhkov, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: 075141-1
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.075141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quantum spin squeezing (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Ma, X.Wang, C.P.Sun, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Reports 巻: 509 ページ: 89-165
  • DOI: 10.1016/j.physrep.2011.08.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Natural and artificial atoms for quantum computation (2011)
  • 著者名/発表者名: I.Buluta, S.Ashhab, F.Nori
  • 雑誌名: Reports on Progress in Physics 巻: 74 ページ: "104401-1"-"104401-16"
  • DOI: 10.1088/0034-4885/74/10/104401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relativistic electron vortex beams : Angular momentum and spin-orbit interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Y.Bliokh, M.R.Dennis, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 巻: 107 ページ: "174802-1"-"174802-5"
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.174802
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of the dynamical Casimir effect in a superconducting circuit (2011)
  • 著者名/発表者名: C.M.Wilson, G.Johansson, A.Pourkabirian, J.R.Johansson, T.Duty, F.Nori, P.Delsing
  • 雑誌名: Nature 巻: 479 ページ: 376-379
  • DOI: 10.1038/nature10561
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of intrinsic electronic properties on light transmission through subwavelength holes on gold and MgB2 thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: X.Fang, C Zhuang, Z.Wen, X.Han, Q.Feng, X.X.Xi, F.Nori, X.Xie, Q.Niu, X.Qiu
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: "205437-1"-"205437-6"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.205438
  • 査読あり
• [雑誌論文] Macrorealism inequality for optoelectromechanical systems (2011)
  • 著者名/発表者名: N.Lambert, J.R.Johansson, F.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.B 巻: 84 ページ: "245421-1"-"245421-7"
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.84.245421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Artificial photosynthetic reaction centers coupled to light-harvesting antennas (2011)
  • 著者名/発表者名: P.K.Ghosh, A.Yu.Smirnov, R.Nori
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 84 ページ: "061138-1"-"061138-12"
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.84.061138
  • 査読あり
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using superconducting circuits : from the Dynamical Casimir effect to Majorana fermions (2012)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: 2012 APS March Meeting, MAR12
  • 発表場所: Boston, USA(招待講演)
  • 年月日: 2012-02-27
• [学会発表] Photons interacting with superconducting quibits and resonators (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: FIRST-Quantum Information Processing Project/Kakenhi Quantum Cybernetics General Meeting 2011
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using circuits behaving as tunable artificial atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: Dynamical control of quantum coherence for current and future information technologies
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2011-12-09
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using circuits behaving as tunable artificial atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: 2011 International conference on solid state devices and materials, SSDM 2011
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2011-09-30
• [学会発表] Quantum information processing with pseudo-spins in superconducting circuits (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: 6th International conference and school on spintronics and quantum information technology, SPINTECH6
  • 発表場所: Matsue, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-02
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using circuits behaving as tunable artificial atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: 8th Symposium on Atomic Molecular and Optical Science
  • 発表場所: Tokyo, Japan(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-18
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using circuits behaving as tunable artificial atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: Workshop on quantum information and quantum control
  • 発表場所: Beijing, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using superconducting qubits (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: Atomic physics using superconducting quantum circuits
  • 発表場所: Beijing, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-06
• [学会発表] Photons interacting with supersonducting quibits (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: Atomic physics using superconducting quantum circuits
  • 発表場所: Beijing, China(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] Photons interacting with solid state quibits (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: The 5th Asia-Pacific workshop on quantum information science
  • 発表場所: Singapore(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Atomic physics and quantum optics using circuits behaving as tunable artificial atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: F.Nori
  • 学会等名: Seminar at the National University of Singapore
  • 発表場所: Singapore(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-24
• [備考]
  • URL: http://dml.riken.jp/