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固有ジョセフソン接合と超伝導共振器を用いた量子状態制御の研究

研究報告コード R070000131
整理番号 R070000131
掲載日 2008年4月11日
研究者
  • 北野 晴久
研究者所属機関
  • 東京大学大学院総合文化研究科
研究機関
  • 東京大学大学院総合文化研究科
報告名称 固有ジョセフソン接合と超伝導共振器を用いた量子状態制御の研究
報告概要 将来の量子コンピューター実現に向けて,現在の超伝導量子ビットの動作温度に関する問題点に着目し,高温超伝導体の固有ジョセフソン接合を超伝導量子ビット(特に位相量子ビット)として用いることを提案した。その実証の第一歩となる巨視的量子トンネル状態の観測に必要な素子条件を抽出し,メサ型素子とS字型素子では後者の方がより優れていることを見出した。さらに超伝導共振器を用いて,超伝導量子ビットとマイクロ波光子との量子もつれ状態を生成するための超伝導共振器構造を設計した。両者の強結合条件を満たすために,共振器内のマイクロ波電場を空間的に一点に集中させる手段を検討し円筒形空洞共振器の内部に金属探針を挿入する方法を提案した。詳細な3次元電磁界解析の結果,この方法により従来のファブリ・ペロー型共振器に比べて約100倍強い電界強度が得られることを見出した。
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研究分野
  • Josephson接合・素子
関連発表論文 (1) K. Ota, H. Kitano, and A. Maeda, Physica C 445-448, 955 (2006).
(2) H. Kitano, K. Ota, and A. Maeda, Supercond. Sci. Technol., in press.
(3) H. Kitano, K. Ota, and A. Maeda, Proceedings paper of 24th International Conference on Low Temperature Physics (LT24), the AIP Conference Proceedings 850, 943 (2006).
研究制度
  • 戦略的創造研究推進事業 さきがけタイプ(旧若手個人研究推進事業を含む)/量子と情報研究領域
研究報告資料
  • 北野 晴久. 固有ジョセフソン接合と超伝導共振器を用いた量子状態制御の研究. 「量子と情報」研究領域 第1回研究終了報告会 要旨集, 2006. p.21 - 28.

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