量子情報変換に向けた量子マグノニクスアーキテクチャの追求
量子情報変換に向けた量子マグノニクスアーキテクチャの追求
批准号:
18F18015
负责人:
中村 泰信
金额:
$0.7万
依托单位:
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份:
2018
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
2018-07-25 至 2020-03-31
中文摘要
YIG中磁子在毫凯尔文温度下的寿命目前限制了量子磁振子的发展。以前已经发现,磁振子的寿命受铁磁晶体中所谓的二能级系统(TLSS)的限制。虽然TLS的实验特征是在2014年观察到的,但这些TLS的微观来源仍然未知,这极大地限制了研究人员为基于量子磁振子的量子技术提高磁子寿命的能力。根据该奖学金,对YIG中的TLS进行的一项调查发现,这些系统的寿命可能非常长,最长可达10秒。在毫克尔文温度下,晶体中的自旋寿命如此之长是很常见的,但在磁有序晶体中从未观察到过。这些结果首次提供了量子磁振子中的TLS可能是YIG中杂质的自旋自由度的实验证据。此外,我们还证明了量子体系中磁子弛豫的部分抑制。事实上,由于TLS的寿命比磁子和超导量子比特的寿命长得多,它们对磁子衰变的贡献可以被部分抑制,同时使静磁模式和量子比特都非常接近它们的基态,这是量子磁振子应用所必需的。
英文摘要
The lifetime of magnons in YIG at millikelvins temperatures is currently limiting the development of quantum magnonics. It had been previously identified that the magnon lifetime is limited by so-called two-levels systems (TLSs) in the ferromagnetic crystal. While the experimental signature of TLSs was observed in 2014, the microscopic origin of these TLSs was still unknown, greatly limiting the ability of researchers to enhance the lifetime of magnons for quantum technologies based on quantum magnonics. An investigation of TLSs in YIG started under the fellowship has led to the discovery that these systems can have very long lifetimes, up to about ten seconds. Such long lifetimes are common for spins in crystals at millikelvin temperatures but had never been observed in a magnetically-ordered crystal. These results provide the first experimental evidence that the TLSs in quantum magnonics are probably spin degrees of freedom of impurities in YIG. Furthermore, we have demonstrated the partial suppression of the relaxation of magnons in the quantum regime. Indeed, thanks to the lifetime of the TLSs being much longer than the lifetime of magnons and superconducting qubits, their contribution to the decay of magnons can be partially suppressed while having both the magnetostatic mode and the qubit very close to their ground state, as required for applications of quantum magnonics.
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Quantum-Enhanced Sensing in Magnonics with a Superconducting Qubit
使用超导量子位的磁学中的量子增强传感
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[D. Lachance-Quirion, S. Wolski, Y. Tabuchi, S. Kono, K. Usami, Y. Nakamura]
通讯作者:
Y. Nakamura
Breaking the trade-off between gate and relaxation times of a superconducting qubit
打破超导量子位的门和弛豫时间之间的权衡
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[S. Kono, K. Koshino, D. Lachance-Quirion, Y. Tabuchi, A. Noguchi, Y. Nakamura]
通讯作者:
Y. Nakamura
Characterizing magnon detection sensitivity in a hybrid quantum device
表征混合量子器件中的磁振子检测灵敏度
DOI:
--
发表时间:
2018
期刊:
影响因子:
--
作者:
[S. P. Wolski, D. Lachance-Quirion, Y. Tabuchi, S. Kono, K. Usami, and Y. Nakamura]
通讯作者:
and Y. Nakamura
DOI:
--
发表时间:
2019
期刊:
影响因子:
--
作者:
[D. Lachance-Quirion, S. P. Wolski, Y. Tabuchi, S. Kono, K. Usami, and Y. Nakamura]
通讯作者:
and Y. Nakamura
量子もつれを利用した単一マグノンの検出 ~超伝導量子ビットを使った新しい量子センサーの開発に成功~
使用量子纠缠检测单个磁振子 - 使用超导量子位成功开发新型量子传感器 -
DOI:
--
发表时间:
期刊:
影响因子:
--
作者:
[]
通讯作者:
共 14 条
Implementing Strategies for Minimizing Errors in Superconducting Circuits for Quantum Computation
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批准号:23KF0084
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.28万
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财政年份:2023
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负责人:中村 泰信
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依托单位:
Waveguide quantum electrodynamics on superconducting circuits and its applications
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批准号:22H04937
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
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资助金额:$123.39万
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财政年份:2022
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负责人:中村 泰信
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依托单位:
Microwave quantum optics with tunable cavity resonators and superconducting qubits
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批准号:20F20757
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.41万
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财政年份:2020
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负责人:中村 泰信
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依托单位:
Microwave quantum optics on superconducting circuits
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批准号:18F18799
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.41万
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财政年份:2018
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负责人:中村 泰信
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依托单位:
Exploiting nonlinear oscillators for quantum information processing and measurement
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批准号:18F18364
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项目类别:Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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资助金额:$1.41万
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财政年份:2018
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负责人:中村 泰信
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依托单位:
超伝導量子回路上のマイクロ波量子光学とその応用
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批准号:26247067
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项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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资助金额:$11.4万
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财政年份:2014
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负责人:中村 泰信
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依托单位:
国内基金
海外基金
无线输电关键技术理论与实验研究
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批准号:60471033
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项目类别:面上项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2004
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负责人:王秩雄
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依托单位:
大气下利用微波等离子体处理粮食的实验研究
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批准号:50477005
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项目类别:面上项目
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资助金额:25.0万元
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批准年份:2004
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负责人:张贵新
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依托单位:
非水相微波辐射-酶耦合催化(MIECC)的作用机制
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批准号:20476038
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项目类别:面上项目
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资助金额:22.0万元
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批准年份:2004
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负责人:方云
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依托单位: