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電荷量子ビットの複数ゲート操作

研究報告コード R000000711
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 中村 泰信
  • ユーリ パシュキン
  • 蔡 兆申
研究者所属機関
  • 日本電気(株)基礎研究所
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
  • 日本電気(株)基礎研究所
研究機関
  • 日本電気(株)基礎研究所
  • 科学技術振興事業団 戦略的基礎研究推進事業
報告名称 電荷量子ビットの複数ゲート操作
報告概要 微小なジョセフソン接合を用いた素子「クーパー対箱」を用いて人工的な量子2準位系を実現することができる。昨年度までに,この人工2準位系(電荷量子ビット)の量子状態を,素子に高速のゲート電圧パルスを印加し制御できることを示した。しかし,実際の量子ビットでは必ず「デコヒーレンス問題」がつきまとう。今回,クーパー対箱におけるデコヒーレンスについて調べるために,1つの量子ビットに複数の連続した制御パルスを施す実験を行なった。その結果,遅延時間の関数として,位相の回転する様子,また2~300psで急速に減衰する様子が観測された。この効果を取り除くために,やはり磁気共鳴でよく知られたスピンエコーの手法を取り入れて,「電荷エコー」の実験を行い,揺らぎの低周波成分による見かけ上の位相緩和は取り除く方法を見出した。実際,実験では5~6nsまでコヒーレンスが保たれる様子が観測された。この結果は,電荷エコー法が効果的であることを示している。
研究分野
  • 超伝導体の物性一般
  • Josephson接合・素子
  • 磁気共鳴・磁気緩和一般
  • 電気光学効果,磁気光学効果
  • 固体デバイス一般
関連発表論文 (1)Y. Nakamura, Yu.A. Pashkin, and J.S. Tsai, Nature 398, 786 (1999).
(2)Y. Nakamura, Yu.A. Pashkin, and J.S. Tsai, Physica B 280, 405 (2000).
(3)Y. Nakamura and J.S. Tsai, J. Low Temp. Phys. 118, 765 (2000).
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「量子効果等の物理現象」研究代表者 大塚 洋一(筑波大学物理学系)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 中村 泰信,ユーリ パシュキン,蔡 兆申. 電荷量子ビットの複数ゲート操作. 戦略的基礎研究推進事業 量子効果等の物理現象 第4回シンポジウム予稿集,2000. p.129 - 129.

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