2010 Fiscal Year Annual Research Report
半導体ナノ集積構造による量子情報制御・観測・伝送に関する研究
| Project Area | Quantum cybernetics - interdisciplinary studies of quantum controls and developments toward quantum computing |
|---|
| Project/Area Number |
21102003
|
|---|
| Research Institution | NTT Basic Research Laboratories |
|---|
Principal Investigator |
都倉 康弘 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子光物性研究部, 部長 (20393788)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樽茶 清悟 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40302799)
太田 剛 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 量子電子物性研究部, 研究主任 (30463623)
|
|---|
| Keywords | 半導体量子ドット / 半導体物性 / 量子ビット / 量子情報 |
|---|
| Research Abstract |
[制御1]3スピン量子ビットエラー訂正実験
エラー訂正実験の技術要素として、微小磁石法によるスピン回転高速化に適したデバイス設計、2ビットゲート(スピン交換+回転による量子もつれ変調と部分検出)の実現、Ramsey法とEcho法によるデフェージング時間T2*とデコヒーレンス時間T2の決定、3重量子ドットで有効な傾斜磁場効果を得るためのデバイス設計などを行った。
[制御2]g因子制御による量子ビット制御
g因子の異なる直列二重量子ドットの伝導特性を解析し高バイアス下の共鳴電流から各量子ドットのg因子を決定した。InAs量子ドットのトンネル電流を解析しレベル反交叉を与える微視的モデルを提案した。
[伝送1]量子ビット伝送
並列二重量子ドットの伝導特性をスレープボゾン法により解析しスピン相関とショットノイズ特性を明らかにした。スピン流の生成と検出を目的としてスピン・軌道相互作用による量子ネットワークを提案し理論的に解析した。
[伝送2]表面弾性波による単一電子伝送
表面弾性波を用いて、量子ドット中の単一電子を一次元導波路を通して別の量子ドットへ移送する技術の開発に成功した。これは、導波路を介して量子ドット間を結ぶ量子ネットワークを形成する際に基盤となる技術である。
[観測1]高周波容量測定によるエネルギー反交差の測定
少数電子領域を実現する量子ドット素子を作製し、希釈冷凍機を用いてキャパシタンス信号の周波数依存性を測定した。キャパシタンス測定ではエネルギー分散の二階微分に対応する信号を検出できることから、軌道状態(結合・反結合軌道)やスピン状態(スピン一重項・三重項)を識別できる。1電子領域ではキャパシタンス信号が周波数に対して単調に減少するのに対し、2電子領域では二段階に減少する。これはスピン三重項状態に電子が入ることに起因していると考えられる。
|
-
[Journal Article] Aluminum oxide for an effective gate in Si/SiGe two-dimensional electron gas systems2011
Author(s)
Y-S.Shin., R.Brunner., A.Shibatomi., T.Obata., T.Otsuka., J.Yoneda., Y.Shiraki., K.Sawano., Y.Tokura., Y.Harada., K.Ishibashi., S.Tarucha.
-
Journal Title
Semicond.Sci.Technol.
Volume: 26
Pages: 055004.1-3
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Laterally and vertically coupled triple vertical quantum dots2011
Author(s)
S.Amaha, T.Hatano, W.Izumida, K.Ono, K.Kono, T.Tamura, S.Teraoka, T.Kubo, Y.Tokura, J.A.Gupta, D.G.Austing, S.Tarucha
Organizer
2011 Frontiers in Nanoscale Science and Technology Workshop (2011FNST)
Place of Presentation
埼玉
Year and Date
20110105-20110107
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Presentation] Laterally and vertically coupled triple vertical quantum dots2010
Author(s)
S.Amaha, T.Hatano, W.Izumida, K.Ono, T.Tamura, S.Teraoka, T.Kubo, Y.Tokura, J.A.Gupta, D.G.Austing, S.Tarucha
Organizer
The 30th Int.Conf.on Physics of Semiconductors(ICPS-30)
Place of Presentation
韓国
Year and Date
20100726-20100730
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
