2005 Fiscal Year Annual Research Report
半導体量子ドット中の電子スピンを用いた量子計算に関わる物理と基本技術の研究。
Project/Area Number |
05J11145
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
小寺 哲夫 東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC2)
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Keywords | 量子ドット / 量子計算 / 半導体 / 電子スピン |
Research Abstract |
本研究は、半導体量子ドット中の電子スピンを量子ビットとして用いる量子計算の物理の解明、ハードウェアのための基本技術の実現を目的とする。単電子スピンのコヒーレンス操作において、電子スピンと核スピンの超微細結合は大きな問題と可能性の両面を秘めており、そのメカニズムや制御性について研究を行う必要がある。このような目的に沿い、本年度は縦型直列2重量子ドットのパウリスピンブロッケード(P-SB)条件での電気伝導測定により、電子スピン-核スピン結合について研究を行った。P-SBの零磁場近傍でのリーク電流には、核スピン揺らぎで誘起される電子スピン三重項の混合の寄与が含まれていると考えられ、弱い横磁場(100mT以下)を加えたところP-SBのリーク電流の減少が観測された。これは電子スピンのゼーマン分裂によって、上記の三重項混合の寄与が消失した結果と考えられる。 また、結合可変の縦型横結合2重量子ドットを用いて量子もつれ状態の物理の解明や電荷検出、スピン検出を実現することを目的として、本年度の研究実施計画に沿い、センターゲートを有する縦型横結合2重量子ドットを作製し、センターゲート電圧により2量子ドット間の結合制御を行った。さらに静電的に弱く結合させた状態で電荷検出の実験をおこなった。1つのドットのクーロンピーク位置に、隣接する検出用のドットのコンダクタンスステップを生じることを確認した。この結果は、縦型ドットにおいて電荷検出に成功したことを示唆している。
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Research Products
(2 results)