ISIR

The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

大阪大学
産業科学研究所

LAST UPDATE 2017/02/26

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    木山治樹　Haruki KIYAMA
    助教　Assistant Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    大阪大学産業科学研究所
    The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University

    第1研究部門・量子システム創成研究部門
    Division of Information and Quantum Sciences, Department of Quantum System Electronics

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    量子ドット
    電子スピン物性
    量子情報
    Quantum dot
    Electron spin physics
    Quantum information
研究テーマ
Research Subject
自己形成量子ドットの量子情報•スピントロニクスへの応用へ向けた基盤技術開発
Detection of single electron charge and spin in self-assembled quantum dot

研究の背景 Background

近年、将来の情報処理技術である量子情報処理の実現に向けて半導体量子ドット中の電子スピンが量子ビットの候補として研究されています。基板表面に作製される自己形成型の量子ドットは超伝導体や強磁性体等を直接接合させることが可能であり、基礎、応用の両方で注目されています。また量子ドットの材料についても、InAs量子ドットは強いスピン軌道相互作用を用いた高速スピン操作が期待され、またSi系の量子ドットは核スピンが少ないために優れたスピンコヒーレンスが期待されています。

Electron spins in semiconductor quantum dots are nice candidate of qubits in future quantum information processing. Among various types of quantum dots, self-assembled quantum dots are attracting attentions because they are grown on the surface of wafers and can directly contact to superconductors or ferromagnetic metals. About the material of quantum dots, InAs enables fast spin manipulation owing to strong spin-orbit interaction, and Si shows great spin coherence because of weak hyperfine interaction with less nuclear spins.

研究の目標 Outcome

自己形成量子ドットの量子情報処理やスピントロニクスデバイスへの応用へ向けて、単一電荷•単一電子スピン検出などの基盤技術開発を目指します。

The objective of my research is the development of fundamental technologies such as detections of single electron charge and spin toward applications to quantum information processing and spintronics devices.

研究図Research Figure

Fig.1. Scanning electron microscope image of self-assembled InAs quantum dots device for single electron charge sensing. Fig.2. Coulomb diamond of a self-assembled InAs quantum dot measured at temperature of 2K

文献 / Publications

研究者HP