スピントロニクス量子操作研究調整班

自旋电子学量子操纵研究协调组

• 批准号: 14076106
• 负责人: 伊藤 公平
• 金额: $ 9.98万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14076106/
• 关键词: スピン; 半導体; 同位体; 量子操作; スピントロニクス

伊藤は,同位体組織が制御されたシリコン半導体を利用して,核スピンと電子スピンの量子操作研究を概観した.量子操作としては電子スピンを介した核スピンの初期化や,パルス量子操作による核スピンコヒーレンスの25秒までの延長が大きな成果である.また,リン(^<31>P)不純物を電子スピンおよび核スピン量子ビットとして添加し,同位体純度に対するリン電子スピンコヒーレンスの挙動と電子スピンと核スピン間の相互作用の変化も明らかにした.大野は,時間分解カー回転測定を用いた光学的手法による,半導体量子構造における核スピンのコヒーレントダイナミクスの検出を実証した.また,スピンエコー法により,局所的な核スピンの位相緩和時間と不均一広がりによる実効的な位相緩和時間を得た.スピンエコー法自体が量子操作技術であり,それを光のみで行った意義は大きい.武藤は,量子ドットの電子スピンを用いた量子演算ゲートの研究を行った.核磁場を利用した光量子ビットから電子量子ビットへの量子ビット変換,量子演算・スピンデコヒーレンス,量子ドットの発光波長制御について実験的に検討した.また,四波混合をもちいた位相緩和時間測定にも成功した。石橋は,カーボンナノチューブを用いたスピン量子ビットへの応用を検討した.単一ナノチューブに対して離散的な電子準位を観測し,それら電子準位を用いた量子操作の可能性を物理的に考察した.これらの量子操作が完成すれば,カーボンナノチューブをもちいた量子コンピュータが実現することになる.

Ito, Isotopic organization to control the use of semiconductor, nuclear, electronic and quantum operations research overview. Quantum operation and electron transfer between the initial stage of nuclear technology, quantum operation in the nuclear technology for 25 seconds to extend the results of large scale. In addition, <31>the purity of the isotope is related to the interaction between the electron and the nucleus. Ono, time decomposition of the optical method for the determination of semiconductor quantum structure in the core of the test results. The time of phase relaxation is not uniform. The method of quantum manipulation is very important. Wu Teng, quantum computing and electronic research. Nuclear magnetic field utilization of light quantum conversion, quantum computation, quantum wavelength control of light emission. The four-wave mixing method was successful in measuring the phase relaxation time. Ishibashi, The first is to measure the discrete electron level, and the second is to investigate the possibility of quantum operation with electron level. The quantum operation is completed, and the quantum operation is realized.

项目成果

J.Kato, K.M.Itoh, H.Yamda-Kaneta, H.-J.Pohl: "Host Isotope Effect on the Localized Vibrational Modes of Oxygen in Isotopically Enriched ^<28>Si, ^<29>Si and ^<30>Si Single Crystals"Phys.Rev.B. 68. 035205 (2003)

J.Kato、K.M.Itoh、H.Yamda-Kaneta、H.-J.Pohl：“宿主同位素对同位素富集 ^<28>Si、^<29>Si 和 ^<30> 中氧的局域振动模式的影响

S.Fukatsu, T.Takahashi, K.M.Itoh, M.Uematsu, 他: "The Effect of Partial Pressure of Oxygen on Self-Diffusion on Si in SiO_2"Jpn.J.Appl.Phy.. 42. 1492-1494 (2003)

S.Fukatsu、T.Takahashi、K.M.Itoh、M.Uematsu 等：“氧分压对 SiO_2 中 Si 自扩散的影响”Jpn.J.Appl.Phy.. 42. 1492-1494 (2003)

Magnetic Mesa Structures Fabricated by Reactive Ion Etching with CO/NH_3/Xe Plasma Chemistry for an All-Silicon Quantum Computer

用于全硅量子计算机的 CO/NH_3/Xe 等离子体化学反应离子刻蚀制造的磁性台面结构

• 发表时间: 2005
• 期刊: Nanotechnology 16
• 作者: D.F.Wang;A.Takahashi;Y.Matsumoto;K.M.Itoh;Y.Yamamoto;T.Ono;M.Esashi
• 通讯作者: M.Esashi

Host isotope effects on midinfrared optical transitions in silicon

宿主同位素对硅中红外光学跃迁的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Phys.Rev.B 71
• 作者: G.Davies;S.Hayama;S.Hao;B.B.Nielsen;J.Coutinho;M.Sanati;S.K.Estreicher;K.M.Itoh
• 通讯作者: K.M.Itoh

O.Ikeuchi, S.Adachi, H.Sasakura, S.Muto: "Observation of population transfer to dark exciton states by using spin-diffracted four-wave mixing"J.Appl.Phys.. 93. 9634-9638 (2003)

O.Ikeuchi、S.Adachi、H.Sasakura、S.Muto：“通过使用自旋衍射四波混合观察布居转移到暗激子态”J.Appl.Phys.. 93. 9634-9638 (2003)