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光子-スピン量子ビット変換方法及び変換装置

シーズコード S100003597
掲載日 2010年12月2日
研究者
  • 武藤 俊一
技術名称 光子-スピン量子ビット変換方法及び変換装置
技術概要 右又は左の円偏光7を量子ドット1に照射する。これにより、電子のスピン核が揃う。すなわち、核が磁化されるため、上向きスピンと下向きスピンとが揃う。この操作に応じて、量子ドット1を構成する原子核からの実効磁場B3が発生する。次に、この実効磁場B3をキャンセルする対向磁場である外部磁場Bext5を量子ドット1に対して印加する。そして、電子スピンを光子に変換して、例えば発光の形で出力する。この構成において、電子が感じる磁場は、電子と原子核との超微細相互作用によりB+Bext=0となるが、正孔の感じる磁場は、正孔と原子核との相互作用が弱いため、Bextのみであるため0とはならない。量子ドット1を用いると、波動関数が局在化するため、電子-核相互作用が生じやすく核を揃えやすい。光の量子ビットを量子ドット1に照射することで、重い正孔から励起された電子として、下向きスピンを有する電子と上向きスピンを有する電子とが生成される。重い正孔と軽い正孔との縮退は解けている。従って、量子ビット変換が行われる。
画像

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研究分野
  • 仮説粒子とその他の素粒子
  • 量子力学一般
展開可能なシーズ 材料に依存せず、かつ、簡単な構成により光子-スピン量子ビット変換器を実現する。
光子-スピン量子ビット変換において、g=0にするための特殊な材料選択などを考慮せずに光子-スピン量子ビット変換を行うことができる。
用途利用分野 量子ビット変換技術
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人 北海道大学, . 武藤 俊一, . 光子-スピン量子ビット変換方法及び変換装置. 特開2006-146718. 2006-06-08
  • G06E   3/00     
  • G06N  99/00     
  • H01L  43/00     

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