| 研究課題/領域番号 |
26220710
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
物性Ⅰ
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
樽茶 清悟 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (40302799)
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| 研究分担者 |
山本 倫久 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (00376493)
大岩 顕 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10321902)
松尾 貞茂 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 助教 (90743980)
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| 研究協力者 |
DEACON Russell 理化学研究所, Dr.
MOLENKAMP Laurens ヴュルツブルク大学, Prof.
WIECK Andreas ボーフム大学, Prof.
STANO Peter 理化学研究所, Prof.
FINKELSTEIN Gleb デューク大学, Prof.
BAUERLE Christopher ネール研究所, Prof.
Xu Hongqi 北京大学, Prof.
中島 峻 理化学研究所, Dr.
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| 研究期間 (年度) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| キーワード | 量子もつれ / 量子情報 / 表面弾性波 / クーパ対分離 / マヨラナ粒子 / 量子中継 / 光-スピンインターフェース |
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| 研究成果の概要 |
（１）多重GaAs量子ドットを用いて最多のスピン量子ビットと空間非局所性を利用した新しい量子もつれの制御法、及びSi量子ドットを用いた超高精度の量子操作法を開発した。（２）電子対を空間分離してコヒーレントに伝搬させることに成功した。非電荷自由度伝送の制御原理を確認した。（３）二重量子ドット、ナノ細線におけるクーパ対分離のコヒーレンス性を初めて観測した。トポロジカル絶縁体HgTeを用いてマヨラナ粒子を初めて観測した。（４）光子もつれ対から光子-電子スピン対への状態転写に成功した。フォトニックナノ構造の導入による量子効率の改善法を提案した。
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| 自由記述の分野 |
a半導体物性、量子物理、スピン量子計算、半導体ナノ構造、量子技術
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
（１）開発した量子技術は全てスピン量子コンピュータの基盤技術として重要である。また、量子コンピュータの主概念である量子コヒーレンス・量子もつれの有用な知見を得た。（２）電子対の制御を原理とする量子電子光学の基盤技術を開発し、量子操作に空間的な制御を初めて取り入れることができるようになった。（３）二重細線でのクーパ対分離の観測により、安定な非可換エニオンを生成するための指針を得た。また、クーパ対分ロイにおける空間非局所性を初めて実証した。（４）もつれ対の状態転写の原理を確認し、さらにその転写効率向上の指針を得たことで、本手法が量子中継に有用であることが分かった。
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