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ヘリウム液面電子による量子計算の研究

利用氦表面电子的量子计算研究

基本信息

批准号：
05F05605
负责人：
河野公俊
金额：
$ 1.54万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

ヘリウム液面上で電子の位置を1電子単位で制御し、またミリ波励起によってその量子状態を制御することにより、量子ビットを作成することが原理的に可能である。電子の量子状態を観測することは、量子計算結果の読み出しを行うことにあたり、単一電子の量子状態制御と状態観測は大きな実用可能性をもっているとともに、量子力学の基礎に関わる重要な基礎科学の課題でもある。これらの技術要素がいずれも、実現可能であることは、ほぼ明白であるが、実験的実証は今後の大きな課題である。本研究計画では、これらの課題のうち、ミリ波励起による表面励起状態への遷移を制御することと、励起状態からの選択的なイオン化による、電子状態観測の基礎を理解することを目的として、ミリ波照射下での表面電子の3次元空間への逸出現象について調べる。今年度はミリ波の吸収により液面に対して垂直方向の量子状態が励起された後にヘリウム蒸気中の原子と電子が衝突することで、その運動エネルギーが水平方向に転換されることによる、ホットエレクトロン効果が顕著に観測されることを見出した。電子間の強い相互作用により複数のサブバンドに分布する電子が単一の温度を持つことが期待されることから、理論的なモデルを提案し実験結果との比較を行った。ミリ波のない状況におおいて、斉藤基彦らの考察したホットエレクトロン効果と類似性が高いことがわかり、定量的にもよい理論との一致が得られた。現在論文を投稿中である。

The position of the electron on the liquid surface is controlled by the electron unit, and the quantum state is controlled by the quantum excitation. Quantum state measurement of electrons is an important basic science topic related to quantum mechanics. The technical elements of this project are: This research project aims to understand the fundamental of electron state measurement, control the migration of excited state and control the migration of excited state, and adjust the migration of surface electron in three-dimensional space under the irradiation of excited wave. This year, the absorption of light waves in the liquid surface and the quantum state in the vertical direction are excited, and the atomic and electronic collisions in the vapor are generated. The strong interaction between electrons, the distribution of electrons, the temperature of electrons, and the comparison of theoretical results. A survey of the situation of the wave and the relationship between the theory and the similarity of the wave and the relationship between the theory and the similarity of the wave and the relationship between the theory and the relationship between the theory and the similarity of the wave and the relationship between the wave and the relationship between the theory and the relationship between the wave and the relationship between the wave and the relationship between the theory and the relationship between the wave. Now the paper is submitted.