| 研究課題/領域番号 |
26420320
|
|---|
| 研究機関 | 上智大学 |
|---|
研究代表者 |
中岡 俊裕 上智大学, 理工学部, 准教授 (20345143)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
|
| キーワード | 量子ドット / 単一光子発生 / サイドゲート素子 |
|---|
| 研究実績の概要 |
高セキュリティを保証する量子通信ネットワークの形成には、量子情報通信の中核を担う単一光子素子を発展させ、量子もつれ生成を基軸とする量子中継の実現が必要である。本研究では、そのような単一光子素子の発展、量子もつれLED開発の基盤技術として、量子もつれを引き起こす電子状態に遷移させるためのゲート制御を、実装に向いた電流注入型において実現する「ゲート制御と電流注入を両立する単一光子素子」と「単一光子素子の集積化」について基盤技術開拓を目指した。ゲート制御は量子もつれ生成に必要な状態の準備、電流注入型はコンパクトな実装に不可欠であるだけでなく、光の回折限界を超えた集積化により、送信ビットレート向上、量子エラー処理に貢献する。
成果として①良好なサイドゲート動作が期待できる直径200nmから1umのピラー構造を持つ、サイドゲート型素子の作製に成功、②ゲート制御に必要なフリップチップ型の実装及び測定手法の確立、③電流注入発光（LED)の達成、④300ueVのゲート制御に成功した。さらに将来の集積化に向けて、⑤集積実績のあるナノ構造において単一光子発生を確認した。これらは、量子もつれLED開発の重要な基盤技術として位置づけることができる。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
量子もつれLED達成に向けてボトルネックとなっていた素子作製の困難さ、測定の困難さ、について個々の課題についてほぼ解決することができた。一方で、これらの課題解決の歩留まりは現時点では高くなく、さらなる条件だしにより歩留まり向上を行う必要がある。
|
| 今後の研究の推進方策 |
昨年度ドライエッチングプロセスの条件出しを行ったが、ばらつきの根本的な改善にはいたっていない。これを踏まえ、今年度は素子作成手法を変更し光エッチングを用いた手法、新たなゲート絶縁膜などに取り組む予定である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
概ね計画通り執行したが、今年度は素子作製を重視し、予定していた単一光子測定系の最適化を次年度に実施することにしたため。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
単一光子測定系の最適化に必要な光学部品を購入する予定である。
|
