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量子ドットの多重化と量子状態制御

量子点的复用和量子态控制

基本信息

批准号：
18J13522
负责人：
伊藤匠
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research (2019)The University of Tokyo (2018)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では半導体横型多重量子ドットのアナログ量子シミュレーションへの応用に関してこれまで取り組んできた。本年度は、同試料の特定条件下の電荷状態分布中における4電子スピン状態についてさらなる数値解析を行った。互いに等しくトンネル結合した無限長の1次元スピン配列を考えた場合、基底状態は反強磁性的な、電子スピンが互い違いの方向を向いた状態になることが期待されており、数値計算でのその再現を行ったが、スピンが4つの場合(一次元四重量子ドット)では必ずしもそのような状態が基底状態になるわけではないことが数値計算からは推測され、反強磁性的状態とそれ以外の状態の混成状態が予測された。ただし各量子ドット間のトンネル結合を調整することで反強磁性的状態の割合が極大になることが予想され、このような基底状態の変化が昨年度の研究で提案した電子スピン状態の測定手法を用いて検出されることが予想された。また、元の研究計画とは異なるが、偏光‐スピン相関を持った光子‐電子対の生成実験に取り組む同研究室内別グループに参加し、多重量子ドットの実験で得た技術やノウハウを用いて実験に参加・協力した。同グループではこれまでの成果としてZeeman分離した軽い正孔の選択励起を試みることにより、単一光子の量状態転写に成功し、単一の偏光もつれ光子対から光子-電子対を生成することにも成功している。そこで現在は、この2つの実験技術を組み合わせることにより、偏光のもつれあった光子対から偏光とスピンの間に相関を持った光子-電子対が生成されるかを検証する実験を行っていた。これらの実験においては二重量子ドットの形成と調整、および電荷状態の感度良い計測が必須となっており、それらの条件に関して私がこれまで培ってきた技術やノウハウを用い、実験を効果的に進める補助となることができた。

In this paper, we study the application of semiconductor lateral multiple quantum devices. This year, the analysis of the number of electron states in the charge state distribution under specific conditions for the same sample was carried out. When considering the infinite length of the 1-dimensional array, the substrate state is antiferromagnetic, and the electronic array is in a state where the direction of mutual opposition is opposite. We are looking forward to this, and the reproduction of digital calculations is possible. In the case of four times (one-dimensional quadruple quantum), the state of the base state is calculated, the state of antiferromagnetism is predicted, and the hybrid state of the state other than the state is predicted. A new method for determining the state of antiferromagnetism is proposed in this paper. In addition, the research project of the first and second generation of photon and electron pairs was carried out in the same laboratory, and the technology of multiple quantum devices was adopted. In the same way, the results of photon polarization are successfully generated by Zeeman separation, selective excitation of positive holes, and photon polarization. 2. The technology of photon-electron pair generation is based on the combination of photon pair and polarization pair. The formation and adjustment of the double quantum state are necessary for the measurement of the state of charge. The technology of the double quantum state is necessary for the measurement of the state of charge.