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単一の量子ドットを用いた多量子ビット演算

使用单个量子点的多量子位操作

基本信息

批准号：
15710076
负责人：
黒田隆
金额：
$ 2.37万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15710076/
关键词：
半導体量子ドット量子計算励起子

项目摘要

1.量子ドットのコヒーレントな光応答の観測光学過程を用いた量子計算とは即ち、物質系のエネルギー準位に共鳴したコヒーレントなパルス光を多段的に照射し、その後の物質系が示す過渡的な量子状態を検出することに他ならない。量子状態の読み出しは、単量子ビット単位で実現せねばならず、そのためには、単一の量子ドットから発する微弱な光学信号を対象として、信号光の強度と位相を同時計測する必要がある。そこで、光の干渉効果を用いた新しい微弱コヒーレンス測定手法を確立し、共鳴励起後の単一量子ドットが示す過渡的発光信号の観測を試みた。具体的には、単一光子レベルで動作可能な干渉系を構築し、単一量子ドットが発する単一光子状態のコヒーレンス時間を決定することに成功した。これにより量子ドット中のデコヒーレンス機構として、試料中に存在する不純物キャリアからの遅い擾乱が主要因となることを見いだした。一方、コヒーレントな状態検知としては、現状で10個程度の量子ドットからの信号が観測可能なレベルに到達しており、今後より高効率な検出系を導入することで、単一状態の状態読み出しに成功したい。2.量子ドット複合体の光学探査空間的に隣接配置した分子状の量子ドット複合体は、多量子ビットを実現する有望な系である。一方、光学実験に要求される程の高品質な量子ドット複合体を作製することは困難であった。所内研究グループとの共同で、自己形成手法により、新しい量子ドット複合構造の創製に成功した。理論および実験の両面から、この系のエネルギー微細構造を決定した。

1. Quantum computation is used to measure optical processes in quantum optics, i.e., resonance of a material system, multi-stage irradiation of light, and subsequent quantum state detection of a material system. It is necessary to measure simultaneously the intensity and phase of a weak optical signal emitted from a single quantum state and the intensity and phase of the signal. A new method for measuring the weak optical signal after resonance excitation is established and a new method for measuring the transient optical signal is proposed. The specific action of a single photon is possible to construct a single photon state and determine the time of its occurrence. The presence of impurities in the sample is mainly due to the presence of impurities in the sample One side, the status of the detection, the status of the detection. 2. The optical exploration space of quantum complex is adjacent to the molecular quantum complex, and the multi-quantum complex is expected to be realized. A high quality quantum composite is required for optical applications. In the research, we have successfully created new quantum composite structures by means of common and self-forming methods. The theory of micro-structure is determined by micro-structure of micro-structure.