Qubus Quantum Computer

2008 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 18001002
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering; Mathematics and Physics
• Research Institution: National Institute of Informatics
• Principal Investigator: YAMAMOTO Yoshihisa National Institute of Informatics, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (60370102)
• Project Period (FY): 2006 – 2010
• Keywords: 量子コンピュータ / 超高速情報処理 / 微小共振器 / 光物性 / 超伝導材料・素子

Research Abstract

半導体スピン量子ビットもしくは超伝導磁束量子ビットを微小共振器に閉じ込め、これをコヒーレント状態にある光もしくはマイクロ波パルスを用いて初期化、制御、測定することにより、スケーラブルな量子情報処理システムを構築する概念を確立する。その候補として、次の2つの方式を取り上げる。第1の方法では、コヒーレント状態にあるパルスで量子ビットを制御することにより、ユニタリゲートモデルもしくは一方向(クラスター状態)量子計算モデルの実現を目指す。第2の方法では、コヒーレント状態にあるパルスで共振器ポラリトンを励起し、そのボーズ・アインシュタイン凝縮(BEC)特性を利用して、人工的に作り込まれた多体ハミルトニアンの基底状態を見つけ出す量子計算モデルの実現を目指す。

Research Products

• [Journal Article] Quantum State Control, Entanglement, and Readout of the Josephson Persistent-Current Qubit (2009)
  • Author(s): K. Semba, J. Johansson, K. Kakuyanagi, H. Nakano, S. Saito, H. Tanaka, H. Takayanagi
  • Journal Title: Quantum Information Processing Volume8,Issue2 Pages: 199-215
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Complete quantum control of a single quantum dot spin using ultrafast optical pulses (2008)
  • Author(s): D. Press, T.D. Ladd, B. Zhang, Y. Yamamoto
  • Journal Title: Nature 456 Pages: 218-221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] High-bandwidth hybrid quantum repeate (2008)
  • Author(s): W.J. Munro, R. Van Meter, S.G.R. Louis, Kae Nemoto
  • Journal Title: Phys. Rev. Lett. 101 Pages: 040502
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Escape Dynamics of a Few Electrons in a Single-Electron Ratchet using Silicon Nanowire Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor (2008)
  • Author(s): S. Miyamoto, K. Nishiguchi, Y. Ono, K.M. Itoh, A. Fujiwara
  • Journal Title: Appl. Phys. Lett. 93 Pages: 222103
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Coherent zero-state andπ-state in an exciton-polariton condensate array (2007)
  • Author(s): C.W. Lai, N.Y. Kim, S. Utsunomiya, G. Roumpos, H. Deng, M.D. Fraser, T. Byrnes, P. Recher, N. Kumada, T. Fujisawa, Y. Yamamoto
  • Journal Title: Nature 450 Pages: 529-532
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Ultrafast Optical Control of Semiconductor Spin Qubits (2009)
  • Author(s): Y.Yamamoto
  • Organizer: Nobel Symposium 2009
  • Place of Presentation: Gothenburg, Sweden
  • Year and Date: 2009-05-26
• [Presentation] Quantum control of the flux qubit coupled to microwave photon system (2008)
  • Author(s): K. Semba
  • Organizer: Int. Conference on Solid state quantum information
  • Place of Presentation: Scuola Normale Superiore di Pisa, Italy
  • Year and Date: 20081203-20081206
• [Presentation] A high bandwidth hybrid quantum repeater (2008)
  • Author(s): Kae Nemoto
  • Organizer: TQC 2008
  • Place of Presentation: Tokyo
  • Year and Date: 20080130-20080201
• [Presentation] Silicon Nanoelectronics (2007)
  • Author(s): K.M. Itoh
  • Organizer: The International Electronic Device Meeting (IEDM)
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 20071210-20071212
• [Remarks]
  • URL: http://www.stanford.edu/group/yamamotogroup/
• [Remarks]
  • URL: http://www.qis.ex.nii.ac.jp/
• [Remarks]
  • URL: http://www.appi.keio.ac.jp/Itoh_group
• [Remarks]
  • URL: http://www.brl.ntt.co.jp/J/group_007/group_007.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 測定装置 (2009)
  • Inventor(s): 角柳孝輔、仙場浩一
  • Industrial Property Rights Holder: 日本電信電話株式会社
  • Industrial Property Number: 特許,特願2009-121380
  • Filing Date: 2009-05-19
• [Patent(Industrial Property Rights)] 量子計算装置および量子もつれ制御方法 (2006)
  • Inventor(s): 角柳孝輔、中ノ勇人、仙場浩一、上田正仁
  • Industrial Property Rights Holder: 日本電信電話株式会社
  • Patent Publication Number: 特許特開2008-047678
  • Filing Date: 2006-08-15