研究紹介

創発物性科学研究センター

量子電子デバイス研究ユニット

ユニットリーダー 山本 倫久 (D.Sci.)
山本 倫久 (D.Sci.)

固体中の量子自由度の制御と伝送の技術に基づいた量子電子デバイスの創製に取り組みます。具体的には、半導体微細構造中を伝搬する電子の量子状態を1電子単位で制御する量子電子光学実験や原子層物質における新たな量子自由度の伝送・制御の実験によって量子コヒーレンスの広がりや量子相関、量子変換の物理を解明し、それに基づいた量子デバイスの指導原理を開発します。同時に、高度な量子技術を用いて物性科学の問題をミクロな視点から解き明かし、量子技術と物性科学を融合させた新しいフロンティアを切り拓きます。

研究主分野

数物系科学

研究関連分野

総合理工 / 工学

キーワード

  • 二次元電子系
  • 単一電子制御
  • ナノデバイス
  • 量子コヒーレンス
  • 量子相関

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。
  1. Edlbauer, H., Takada, S., Roussely, G., Yamamoto, M., Tarucha, S., Ludwig, D., Wieck, A. D., Meunier, T., and Bäuerle, C.:
    “Non-universal transmission phase behaviour of a large quantum dot”
    Nature Communications 8, 1710 (2017).
  2. *Takada, S., Yamamoto, M., Bäuerle, C., Ludwig, A., Wieck, A. D., and Tarucha, S.:
    “Mesoscopic phase behavior in a quantum dot around crossover between single-level and multilevel transport regimes”
    Phys. Rev. B 95, 241301 (RC) (2017).
  3. *Amet, F., Ke, C. T., Borzenets, I. V., Wang, Y-M., Watanabe, K., Taniguchi, T., Deacon, R. S., Yamamoto, M., Bomze, Y., Tarucha, and S., Finkelstein, G.:
    “Supercurrent in the quantum Hall regime”
    Science 382, 966-969 (2016).
  4. *Bertrand, B., Hermelin, S., Takada, S., Yamamoto, M., Tarucha, S., Ludwig, A., Wieck, A. D., Bäuerle, C., and Meunier, T.:
    “Fast spin information transfer between distant quantum dots using individual electrons”
    Nature Nanotechnology 11, 672-676 (2016).
  5. *Shimazaki, Y., Yamamoto, M., Borzenets, I. V., Watanabe, K., Taniguchi, T., and Tarucha, S.:
    “Generation and detection of pure valley current by electrically induced Berry curvature in bilayer graphene”
    Nature Physics 11, 1032-1036 (2015).
  6. *Takada, S., Bäuerle, C., Yamamoto, M., Watanabe, K., Hermelin, S., Meunier, T., Alex, A., Weichselbaum, A., von Delft, J., Wieck, A. D., and Tarucha, S.:
    “Transmission phase in the Kondo regime revealed in a two-path interferometer”
    Phys. Rev. Lett. 113, 126601 (2014).
  7. *Yamamoto, M., Takada, S., Bäuerle, C., Watanabe, K., Wieck, A. D., and Tarucha, S.:
    “Electrical control of a solid-state flying qubit”
    Nature Nanotechnology 7, 247-251 (2012).
  8. *Hermelin, S., Takada, S., Yamamoto, M., Tarucha, S., Wieck, A. D., Saminadayar, L., Bäuerle, C., and Meunier, T.:
    “Electron surfing on a sound wave as a platform for quantum optics with flying electrons”
    Nature 477, 435-438 (2011).
  9. *Craciun, M. F., Russo, S., Yamamoto, M., Oostinga, J. B., Morpurgo, A. F., and Tarucha, S.:
    “Trilayer graphene is a semimetal with a gate-tunable band overlap”
    Nature Nanotechnology 4, 383 - 388 (2009).
  10. *Yamamoto, M., Stopa, M., Hirayama, Y., Tokura, Y., and Tarucha, S.:
    “Negative Coulomb Drag in a One-Dimensional Wire”
    Science 313, 204-207 (2006).