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2013 年度 研究成果報告書

量子状態の高速移送と非局所量子もつれ状態の生成

研究課題

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研究課題/領域番号 23684019
研究種目

若手研究(A)

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

山本 倫久  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00376493)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード半導体物性 / メゾスコピック系 / 量子細線 / 量子ドット / 量子情報
研究概要

本研究では、遠く離れた量子ドット間のコヒーレントな単一電子輸送、飛行電荷量子ビットの多量子ビット化、電子スピンの非局所な量子もつれ状態の生成と検出を目指した。まず、表面弾性波を用いてデコヒーレンス時間よりも遥かに短い時間で遠く離れた量子ドット間で単一電子を移送させることに成功した。また、この技術を応用した単一電子単位の干渉実験に成功し、多量子ビット化への足かがりを得た。さらに、同技術によって量子もつれした2電子の分離、すなわち非局所量子もつれ状態の生成に成功した。また、干渉計を用いた位相測定をテーマとして加え、近藤状態にある量子ドットの伝播位相がpi/2になることを確認した。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (8件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Theoretical, numerical, and experimental study of a flying qubit electronic interferometer2014

    • 著者名/発表者名
      Tobias Bautze, Christoph Süssmeier, Shintaro Takada, Christoph Groth, Tristan Meunier, Michihisa Yamamoto, Seigo Tarucha, Xavier Waintal and Christopher Bäuerle
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 89 ページ: 125432

  • [雑誌論文] 電気制御電子スピンを用いた量子情報システムの現状と将来展望2013

    • 著者名/発表者名
      樽茶清悟、大岩顕、山本倫久
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 48 ページ: 557-573

  • [雑誌論文] Fast and efficient single electron transfer between distant quantum dots2013

    • 著者名/発表者名
      S. Hermelin, S. Takada, M. Yamamoto, S. Tarucha, A. D. Wieck, L. Saminadayar, C. Bäuerle and T. Meunier
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 113 ページ: 136508

  • [雑誌論文] 固体量子情報の長距離移送と量子電子光学実験への挑戦2013

    • 著者名/発表者名
      山本倫久、高田真太郎、樽茶清悟
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 68 ページ: 288-295

  • [雑誌論文] 表面弾性波を用いた単一電子移送 : 飛行電子の量子光学実験に向けて2012

    • 著者名/発表者名
      山本倫久、高田真太郎、樽茶清悟、Sylvain Hermelin、Christopher Bäuerle、Tristan Meunier
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 47 ページ: 163-169

  • [雑誌論文] Electrical control of a solid-state flying qubit2012

    • 著者名/発表者名
      Michihisa Yamamoto, Shintaro Takada, Christopher Bäuerle, Kenta Watanabe, Andreas D. Wieck and Seigo Tarucha
    • 雑誌名

      Nature Nanotechnology

      巻: 7 ページ: 247-251

  • [雑誌論文] Hydrodynamic Rectified Drag Current in a Quantum Wire Induced by Wigner Crystallization2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, H. Takagi, M. Stopa and S. Tarucha
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 85 ページ: 041308(RC)

  • [雑誌論文] Electron surfing on a sound wave as a platform for quantum optics with flying electrons2011

    • 著者名/発表者名
      Sylvain Hermelin, Shintaro Takada, Michihisa Yamamoto, Seigo Tarucha, Andreas D. Wieck, Laurent Saminadayar, Christopher Bäuerle and Tristan Meunier
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 477 ページ: 435-438

  • [学会発表] Electron flying qubit and measurement of the Kondo phase shift2014

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, S. Takada, C. Bäuerle, J. von Delft, A. D. Wieck and S. Tarucha
    • 学会等名
      FIRST International Symposium on Topological Quantum Technology
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-01-29
  • [学会発表] Coherent control of single electron in a tunnel-coupled wire driven by surface acoustic wave2013

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Takada, Michihisa Yamamoto, Shunya Nakamura, Kenta Watanabe, Christopher Bäuerle, Andreas D. Wieck and Seigo Tarucha
    • 学会等名
      16th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS 16)
    • 発表場所
      ThOM14, Wroclow, Poland
    • 年月日
      20130701-05
  • [学会発表] Measurement of Kondo scattering phase with a true two-path interferometer2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto
    • 学会等名
      3rd Japan-Israel binational workshop on quantum phenomena
    • 発表場所
      Okinawa Institute of Science and Technology Graduate School, Japan
    • 年月日
      20130310-13
    • 招待講演
  • [学会発表] Electron flying qubit and measurement of phase shift through a Kondo state2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, S. Takada, C. Bäuerle, J. von Delft, A. D. Wieck and S. Tarucha
    • 学会等名
      Swiss-Japanese Nanoscience Workshop : Materials Phenomena at Small Scale
    • 発表場所
      NIMS, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2013-10-09
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面弾性波を用いた単一電子のコヒーレント制御2013

    • 著者名/発表者名
      高田真太郎,山本倫久,中村隼也,渡辺健太,C. Buerle,A. D. Wieck,樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島,徳島大学.
    • 年月日
      2013-09-25
  • [学会発表] 電子ポンプによる非平衡単一電子輸送2013

    • 著者名/発表者名
      渡辺健太,高田真太郎,山本倫久,Andreas D. Wieck,樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      神奈川,横浜国立大学
    • 年月日
      2013-09-21
  • [学会発表] Quantum electron optics on depleted channels2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto
    • 学会等名
      第3回半導体量子効果と量子情報の夏期研修会
    • 発表場所
      那須,ホテルサンバレー那須
    • 年月日
      2013-09-05
  • [学会発表] Measurement of phase shift through a quantum dot using a solid-state flying qubit2013

    • 著者名/発表者名
      Michihisa Yamamoto, Shintaro Takada, Christopher Bauerle, Kenta Watanabe, Sylvain Hermelin, Tristan Meunier, Andreas D. Wieck, and Seigo Tarucha
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Kobe Convention Center, Kobe, Japan
    • 年月日
      2013-05-23
    • 招待講演
  • [学会発表] 多電子領域における量子ドットの伝達位相測定2013

    • 著者名/発表者名
      高田真太郎,山本倫久,Christopher Bauerle,渡辺健太,Andreas D. Wieck,樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島,広島大学
    • 年月日
      2013-03-29
  • [学会発表] 領域4若手奨励賞記念講演"飛行量子ビットを用いた量子情報科学の研究"2013

    • 著者名/発表者名
      山本倫久
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島,広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面弾性波による単一電子輸送2013

    • 著者名/発表者名
      山本倫久
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島,広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 招待講演
  • [学会発表] Experimental platform for quantum optics with flying electrons : flying qubit and single electron transfer2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto
    • 学会等名
      Quantum Transport through Nanostructures (APCTP-ICTP Joint conference)
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2012-09-02
  • [学会発表] Transmission Phase in the Kondo Regime Revealed in a True Two-Path Interferometer2012

    • 著者名/発表者名
      S. Takada, C. Bäuerle, M. Yamamoto, K. Watanabe, A. D. Wieck and S. Tarucha
    • 学会等名
      31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich Switzerland
    • 年月日
      2012-08-03
    • 招待講演
  • [学会発表] Fast and efficient transfer of a single electron between distant quantum dots2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hermelin, S. Takada, M. Yamamoto, S. Tarucha, A. D. Wieck, L. Saminadayar, C. Bäuerle, and T. Meunier
    • 学会等名
      31st International Conference on the Physics of Semiconductors
    • 発表場所
      Zurich Switzerland
    • 年月日
      2012-08-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 表面弾性波を用いた離れた量子ドット間の単一電子移送2012

    • 著者名/発表者名
      山本倫久,Sylvain Hermelin,高田真太郎,樽茶清悟,Andreas D. Wieck,Laurent Saminadayar,Christopher Baeuerle,Tristan Meunier
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年会
    • 発表場所
      大阪,関西大学
    • 年月日
      2012-03-27
  • [学会発表] 結合量子細線・ABリング複合系を用いた量子ドットにおける電子の伝達位相の測定2012

    • 著者名/発表者名
      高田真太郎,渡辺健太,山本倫久,C. Bauerle,A. D. Wieck,樽茶清悟
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年会
    • 発表場所
      大阪,関西大学
    • 年月日
      2012-03-24
  • [学会発表] Fast and efficient transfer of a single electron between distant quantum dots2012

    • 著者名/発表者名
      S. Hermelin, S. Takada, M. Yamamoto, S. Tarucha, A. D. Wieck, L. Saminadayar, C. Bäuerle, and T. Meunier
    • 学会等名
      7th international Conference on Quantum Dots
    • 発表場所
      Santa Fe Convention Center, Santa Fe, New Mexico, USA
    • 年月日
      2012-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Electrical Control of a Flying Charge Qubit2011

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, S. Takada, K. Watanabe, C. Baeuerle, A. D. Wieck, and S. Tarucha
    • 発表場所
      Beijing, China (LT26, 16P-D025)
    • 年月日
      2011-08-16
  • [学会発表] Single Electron Transfer Between Distant Quantum Dots2011

    • 著者名/発表者名
      S. Hermelin, S. Takada, M. Yamamoto, S. Tarucha, A. Wieck, L. Saminadayar, C. Bauerle and T. Meunier
    • 発表場所
      Beijing, China (LT26, 16m-D23)
    • 年月日
      2011-08-16
  • [学会発表] Non-adiabatic quantum interference in an Aharonov-Bohm ring with a tunnel-coupled wire2011

    • 著者名/発表者名
      S. Takada, M. Yamamoto, C. Bäuerle, A. D. Wieck and S. Tarucha
    • 発表場所
      Tallahassee, Florida, USA (EP2DS19, Th4-4)
    • 年月日
      2011-07-28
  • [学会発表] Single electron transport between two distant lateral few electron quantum dots2011

    • 著者名/発表者名
      S. Hermelin, S. Takada, A.D. Wieck, M. Yamamoto, S. Tarucha, L. Saminadayar, C. Bäuerle and T. Meunier
    • 発表場所
      Tallahassee, Florida, USA (EP2DS19, Tu-P-48)
    • 年月日
      2011-07-26
  • [学会発表] Quantum coherence in an Aharonov-Bohm ring with tunnel-coupled wires2011

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, S.Takada, M. Yamamoto, C. Bauerle, A. D. Wieck and S. Tarucha
    • 発表場所
      Tallahassee, Florida, USA (EP2DS 19, Tu-P-76)
    • 年月日
      2011-07-26
  • [備考]

    • URL

      http://www.meso.t.u-tokyo.ac.jp

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公開日: 2015-07-16  

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