半導体電子スピン系量子コンピュータの要素技術の開発

半导体电子自旋量子计算机基础技术开发

• 批准号: 16031202
• 负责人: 磯谷 順一
• 金额: $ 3.33万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16031202/
• 关键词: 量子コンピュータ; 半導体物性; 電子スピン; 炭化ケイ素; ダイヤモンド; シリコン; パルス電子スピン共鳴; 燐ドナー; スピン緩和

固体素子量子コンピュータのうち、ビットの選択や論理ゲートの方式が提案されている半導体中のドナーを対象に、母結晶やドナーの種類を変えて、位相記憶時間(T_M)・スピン格子緩和時間(T_1)の温度依存性・ドナー濃度依存性・同種体組成依存性から、コヒーレンス持続時間を決める機構を明らかにした。電子スピンを用いる量子コンピュータで必要とされる〜100μsを超えるT_Mを、より高い温度領域で得るには、バレー・軌道相互作用による励起状態のOrbach過程によるスピン格子緩和がより高い温度領域で凍結することと、核スピンを持つ同位体の存在比が低い元素からなる半導体結晶の選択により核スピンのフリップ・フロップによる位相緩和を抑えることが重要であることが明らかになった。新しいドナーとして、3C-SiC、4H-SiC、6H-SiC中のシリコンを置換した燐ドナー及びダイヤモンド中の燐ドナーのESRスペクトルを見出したが、バレー・軌道相互作用による励起状態が近接するために、4H-SiC、6H-SiC中の窒素ドナーのような高い温度領域での長いT_Mは得られなかった。ドナーを量子ビットに用いる提案は、ゲートに加える電圧により、ドナー電子の共鳴周波数を変化させることによりビットを選択すること、および、2つのドナーの電子雲のオーバーラップのON/OFF(交換相互作用のON/OFF)により論理ゲートが構成できることに基づいている。シリコン中の燐ドナーについて、電場印加による超微細相互作用の変化の実証を試みた。10kV/cmを超える電界を加えたが、線幅を越える^<31>P超微細相互分裂の大きさの変化は検出されなかった。アンサンブル系ESR量子コンピュータの2ビット論理ゲートのデモンストレーションに向けたパルス技術の問題点の洗い出しと現状の技術に見合う試料の選択を行った。

The solid element quantum photons are sensitive to the temperature dependence of the temperature dependence on the temperature dependence, the temperature dependence on the temperature dependence, the temperature dependence on the temperature, the temperature dependence, the temperature dependence. It is necessary to ensure that the holding time is in place and that the organization is responsible for the maintenance of such a schedule. The electronic equipment is used to detect the temperature of 100 μ s, the temperature range of 100 μ s, the temperature range of 100 μ s, the temperature field of high temperature, the temperature field of temperature, the interaction of temperature and the temperature field of high temperature. the state of Orbach is very high and the temperature in the field of temperature is very high. The existence of a nuclear isotope is much higher than that of the lower elements. The structure of the semiconductors is higher than that of the lower elements. The phase and suppression of the phase are important. In the new information system, 3C-SiC, 4H-SiC, 6H-SiC, we found that the temperature field in the high temperature field, the temperature field, and so on. In this paper, we use the proposal, the number of cycles, the number of cycles, the number In order to improve the performance of the computer, the interaction between the Indo-Canada and the Indo-Canada in the field is very important. In the field of 10kV/cm, the industry of superelectronics increases the price, and the amplitude increases. & lt;31>P ultramicro devices split with each other. This is the system of the ESR Quantum Information system. It is necessary to make sure that the information is available in the field of technical information.

项目成果

Lightly phosphorus-doped homoepitaxial diamond films grown by chemical vapor deposition

• DOI: 10.1063/1.1840119
• 发表时间: 2004-12
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: M. Katagiri;J. Isoya;S. Koizumi;H. Kanda

Electron paramagnetic resonance and theoretical studies of shallow phosphorous centers in 3C-, 4H-, and 6H-SiC

• DOI: 10.1103/physrevb.73.075201
• 发表时间: 2006-02
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: N. T. Son;A. Henry;J. Isoya;M. Katagiri;T. Umeda;Á. Gali;E. Janzén

Electron spin resonance characterization of phosphorus-doped CVD diamond films

磷掺杂 CVD 金刚石薄膜的电子自旋共振表征

• 发表时间: 2004
• 期刊: Physica Status Solidi (a) 201
• 作者: H.Toyosaki;T.Fukumura;Y.Yamada;K Kakajima;T.Chikyow;T.Hasegawa;H.Koinuma;M.Kawasaki;I.Souma;M.Sakuma;I.Souma;K.Nishibayashi;A.Murayama;K.Nishibayashi;K.Kayanuma;E.Nakayama;N.T.Son;Z.H.Chen;A.Murayama;M.Katagiri
• 通讯作者: M.Katagiri

Hyperfine interaction of the nitrogen donor in 4H-SiC

• DOI: 10.1103/physrevb.70.193207
• 发表时间: 2004-11-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Son, NT;Janzén, E;Yamasaki, S
• 通讯作者: Yamasaki, S