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単一電子スピンの量子コヒーレンス・もつれの外部環境依存性とその破れに関する研究

单电子自旋量子相干/纠缠的外部环境依赖性及其破断研究

基本信息

批准号：
07J10043
负责人：
日達研一
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J10043/
关键词：
量子ドット電子スピンデコヒーレンス量子ポイントコンタクト近藤効果スピンの読み出し電子温度の上昇単一電子スピン正性負性微分抵抗(PDC NDC)励起状態・基底状態スピン-重項・三重項状態トンネル結合ドットの非対称性電子スピン共鳴の検出

项目摘要

本研究は、量子ドットの電子スピン状態の操作、デコヒーレンスに関心がある。スピン操作に関連して、平成19年度は、量子ドット中の単一の電子スピン状態を検出する新たな方法を提案した。この検出には、二重量子ドット中のパウリスピンブロッケード状態が用いられていたが、実験的な難しさがあった。この問題を解決するために、我々は単一の量子ドットのリード側でエッジ状態ができているときに、電子スピン状態が検出できることを提案した。リードにエッジ状態ができると、スピンの向きによりドット・リード間のトンネル結合が異なる。実験では、量子ドット内のスピン上向きと下向きの二準位が入っているときには、スピン上向きの準位が入っているときに比べて電流が抑制することが分かった。さらに数値計算により、電子スピンが回転すると、電流の抑制が解除されることが示された。この結果は、単一量子ドットでの電子スピン操作を十分期待できるものである。平成20年度は、量子ドットと量子ポイントコンタクト(電荷計)が静電的に結合したデバイスを作成し、デコヒーレンスについて調べた。電荷計が量子ドットに影響を与える要因として、(1)ドットの量子状態の観測により、ドットの電子状態が壊れることや、(2)電荷計の電圧降下が量子ドットの電気伝導に影響を及ぼすことが考えられる。実験の結果、ドット・リード間のトンネル結合が小さい領域では、クーロンブロッケード内に余剰電流と電子温度の上昇が観測された。同様の電子温度上昇はトンネル結合が大きい領域でも観測された。同時にトンネル結合の大きい場合に近藤効果が観測されたが、実験から近藤効果のコンダクタンスの減少が電子温度の上昇程度で十分説明できることがわかった。以上の結果は、量子ドットの電荷計によるコヒーレンスの破れが、(2)に大きく起因していることを示していて、これは量子ドットが外部環境と弱く結合している結果であると考えられる。

This research is about the operation of quantum electronic electronic state and the concern of quantum electronics.スピンoperation related して、Heisei 19 year は、Quantum ドット中の単一のelectronic スピンstate を検出する新たなmethod をProposal した.この検出には, 二重子ドット中のパウリスピンブロッケいられていたが, 実験's な无しさがあった.このproblemをsolvedするために、我々は単一のquantum ドットのリードlateral でエッジStatus ができているときに、Electronic status が検出できることをProposal した.リードにエッジSTATEができると, スピンの向きによりドット・リードbetween のトンネルcombinationがdifferentなる.実験では, quanta ドット内のスピン上上きと下到きの二quasi-position が入っているときには, スピン上きの级が入っているときに than べてcurrentが suppress することが分かった.さらにnumerical value calculation により, electronic スピンが回転すると, current のinhibition がrelease されることがshow された. We are looking forward to the result of the single quantum electronic operation. Heisei 20 year, quantum meter (charge meter) The combination of static electricity is made of static electricity, and the electrostatic combination is made of static electricity. Charge meter が quantum ドットに influence を and える factor として, (1) ドットのquantum state の観measurement により, ドットのelectronic state State が壊れることや, (2) Charge meter のelectric pressure drop がquantum ドットの电気伝 Conductor を and ぼすことが考えられる.実験のRESULT, ドット・リード间のトンネルcombinationが小さい地では, The measurement of the current and electronic temperature rise in the クーロンブロッケード. The electronic temperature rise of the same 様のはトンネル is combined with the large きい field and the でも観measurement された. At the same time, Kondo effect is combined with Kondo effect in large occasions, and Kondo effect is measured at the same time. The degree of increase in electron temperature that is reduced by the electronic temperature is very clear. The result of the above, the quantum meter charge meter, the cause of the (2) large charge meterことをshows していて, これはquantum ドットが external environment とweak く combined with している results であるとtest えられる.