Electrical and optical creation and control of non-Abelian anyons

非阿贝尔任意子的电学和光学创建和控制

• 批准号: 19H05610
• 负责人: 樽茶 清悟
• 金额: $ 105.5万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-06-26 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H05610/
• 关键词: 非可換エニオン; トポロジカル超伝導; マヨラナ粒子; 励起子ポラリトン; ナノ細線; スピン軌道相互作用; 朝永ラッティンジャー液体; マヨラナフェルミオン

今年度は結合ジョセフソン接合のジョセフソンダイオード効果のゲート依存性から、各ジョセフソン接合のスイッチング電流が等しい場合にダイオード効果が大きくなることを発見した。また、アンドレーエフ分子状態の結果について、スピン軌道相互作用によって超伝導ギャップが閉じることを解明した。さらに、ジョセフソンダイオード効果が存在する領域でシャピロ応答の測定を行い、ダイオード効果の効率が大きくなること、バイアス電流がなくても有限の電圧差が形成されることを発見した。また、面内磁場の印加を結合ジョセフソン接合に行い、単一ジョセフソン接合でのダイオード効果とコヒーレント結合に由来するダイオード効果が共存する様子を観測した。本年度は単層 WTe2 におけるゲート制御のみによるジョセフソン接合の実現を行った。その結果、デバイスの伝導チャネルの調整が可能となり、さらに磁気応答の解釈において2次元超伝導性を考慮することが必要であると示した。さらに、これまでに構築したアンドレーエフ分光法を透過率の低い接合の分光に適した高い周波数に拡張した。励起子-ポラリトン凝縮体の光学的に駆動された回転を研究し、角運動量の増加、複数の量子化渦の発生と捕獲を観測し、原子BEC実験との密接な関連性を解明した。これらの結果は、「光攪拌器」に期待される応答に近く、渦格子の観測可能性が高いことを示している。また、動的な光学格子に対する励起子-ポラリトンの応答を詳細に調べた結果、ポラリトンのトポロジカル・フロケ状態形成の証拠として、エネルギーバンドの傾きを発見した。理論面では、ツイスト二層グラフェンを、相互作用する量子細線の二次元ネットワークとして記述し、その電子相を研究した。その結果、分数充填量においてギャップレスカイラルエッジ状態を持つ絶縁相を実現する条件を解析し、実験で観測された量子異常ホール状態に類似することを解明した。

Our は combining ジ ョ セ フ ソ ン joint の ジ ョ セ フ ソ ン ダ イ オ ー ド unseen fruit の ゲ ー ト dependency か ら, various ジ ョ セ フ ソ ン joint の ス イ ッ チ ン グ current が し い occasions に ダ イ オ ー ド unseen fruit が big き く な る こ と を 発 see し た. ま た, ア ン ド レ ー エ フ molecular states の results に つ い て, ス ピ ン orbital interaction に よ っ て super 伝 guide ギ ャ ッ プ が closed じ る こ と を interpret し た. さ ら に, ジ ョ セ フ ソ ン ダ イ オ ー ド unseen exist fruit が す る field で シ ャ ピ ロ 応 answer の determination を い, ダ イ オ ー ド unseen fruit の が large working rate き く な る こ と, バ イ ア ス current が な く て も の limited electricity 圧 が of forming さ れ る こ と を 発 see し た. ま た, in-plane magnetic field の Inca を combining ジ ョ セ フ ソ ン joint line に い, 単 ジ ョ セ フ ソ ン joint で の ダ イ オ ー ド unseen fruit と コ ヒ ー レ ン ト combining に origin す る ダ イ オ ー ド unseen fruit が coexistence す る others child を 観 measuring し た. In the current year, the <s:1> 単 layer WTe2 におけるゲ におけるゲ ト ト control <s:1> みによるジョセフソ <s:1> joint <s:1> actually operates を line った. そ の results, デ バ イ ス の 伝 guide チ ャ ネ ル の adjustment が may と な り, さ ら に magnetic 気 応 answer の solution 釈 に お い て 2 yuan ultra 伝 conductivity を consider す る こ と が necessary で あ る と shown し た. さ ら に, こ れ ま で に build し た ア ン ド レ ー エ フ spectrometry を low transmittance の い joint の spectral に optimum し た high い cycle for に company, zhang し た. Excitation screwdriver - ポ ラ リ ト ン condensation body の optical に 駆 dynamic さ れ た back planning を study し, Angle dose の raised addition, plural の quantized vortex の 発 と raw capture を 観 し measurement, atomic BEC be 験 と の contact な masato even sex を interpret し た. こ れ ら の results は, "light agitator" に expect さ れ る 応 answer に nearly く, vortex lattice の 観 likely が measuring い こ と を shown し て い る. ま た, dynamic な optical lattice に す seaborne る excitation screwdriver - ポ ラ リ ト ン の 応 answer を detailed に adjustable べ た results, ポ ラ リ ト ン の ト ポ ロ ジ カ ル · フ ロ ケ state formation の card 拠 と し て, エ ネ ル ギ ー バ ン ド の pour き を 発 see し た. Theory of surface で は, ツ イ ス ト second グ ラ フ ェ ン を, interaction す る quantum thread の secondary yuan ネ ッ ト ワ ー ク と し て account し, そ の electronic phase を research し た. そ の results, score filling quantity に お い て ギ ャ ッ プ レ ス カ イ ラ ル エ ッ ジ state を hold つ never try を be presently す を analytic し る conditions, be 験 で 観 measuring さ れ た quantum abnormal ホ ー ル state に similar す る こ と を interpret し た.

项目成果

University of California(米国)

加州大学（美国）

Evidence of half-integer Shapiro steps originated from nonsinusoidal current phase relation in a short ballistic InAs nanowire Josephson junction

半整数夏皮罗阶跃的证据源自短弹道 InAs 纳米线约瑟夫森结中的非正弦电流相位关系

• DOI: 10.1103/physrevresearch.2.033435
• 发表时间: 2020-09
• 期刊: Physical Review Research
• 影响因子: 4.2
• 作者: Ueda Kento;Matsuo Sadashige Matsuo;Kamata Hiroshi;Sato Yosuke;Takeshige Yuusuke;Li Kan;Samuelson Lars;Xu Hongqi;Tarucha Seigo
• 通讯作者: Tarucha Seigo

High-fidelity qubit gates and quantum error correction in silicone

高保真量子位门和硅中的量子纠错

• 发表时间: 2022
• 作者: 西村昇一郎;下村浩一郎，山崎高幸，吉田光宏，他49名;Seigo Tarucha
• 通讯作者: Seigo Tarucha

Dynamic optical lattices of exciton-polariton condensates

激子-极化子凝聚体的动态光学晶格

• 发表时间: 2022
• 作者: Yago del Valle Inclan Redondo;Xingran Xu;Christian Schneider;Sven Hofling;Timothy Liew;Seigo Tarucha;and Michael D. Fraser
• 通讯作者: and Michael D. Fraser

Josephson supercurrent enhancement by quasi-particle trapping

准粒子俘获约瑟夫森超电流增强

• 发表时间: 2022
• 作者: Sato Yosuke;Ueda Kento;Takeshige Yuusuke;Kamata Hiroshi;Li Kan;Samuelson Lars;Xu Hongqi;Matsuo Sadashige and Tarucha Seigo
• 通讯作者: Matsuo Sadashige and Tarucha Seigo