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量子コンピュータ研究センター 半導体量子情報デバイス研究チーム

チームリーダー 樽茶 清悟（D.Eng.）

研究概要

樽茶 清悟（D.Eng.）

半導体量子ドット中の電子（あるいは正孔）スピンを量子コンピュータへ応用するための技術開発を行います。半導体量子コンピュータは、半導体集積化技術と互換性があること、1ケルビンを超える温度で動作が可能であることから、その将来性が注目されています。我々は、スピンを量子ビットとする情報処理の有効性を半導体ナノ構造・超電導体ナノ接合を用いた量子操作を要素技術として検証し、それを基に同情報処理に適した量子論理演算技術、量子系アーキテクチャ、半導体デバイスの集積化に互換性のある量子ビットデバイスの開発を行います。

研究主分野

  • 工学

研究関連分野

  • 総合理工
  • 数物系科学
  • 物性I
  • ナノ構造物理
  • 計算科学

キーワード

  • 量子コンピュータ
  • 量子ビット
  • 量子ドット
  • 量子デバイス
  • スピン制御

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

  • 1. K. Takeda, A. Noiri, J. Yoneda, T. Nakajima, and S. Tarucha.:
    "Resonantly driven singlet-triplet spin qubit in silicon"
    Phys. Rev. Lett. 124, 117701-1 – 5 (2020).
  • 2. A. Noiri, K. Takeda, J. Yoneda, T.i Nakajima, T. Kodera, and S. Tarucha.:
    "Radio-frequency detected fast charge sensing in undoped silicon quantum dots"
    Nano Lett. 20, 947 (2020).
  • 3. M. Marx, J. Yoneda, T. Otsuka, K. Takeda, Y. Yamaoka, T. Nakajima, S. Lie, A. Noiri, T. Kodera, and S. Tarucha.:
    "Spin-orbit assisted spin funnels in DC transport through a physically defined pMOS double quantum dot"
    Jpn. J. Appl. Phys. 58, SBBI07 (2019).
  • 4. J. Yoneda, K. Takeda, T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, G. Allison, T. Honda, T. Kodera, S. Oda, Y. Hoshi, N. Usami, K. M. Itoh, and S. Tarucha.:
    "A quantum-dot spin qubit with coherence limited by charge noise and fidelity higher than 99.9 %"
    Nature. Nanotechnol. 13, 102 (2018).
  • 5. K. Takeda, J. Yoneda, T. Otsuka, T. Nakajima, M.R. Delbecq, G. Allison, Y. Hoshi, N. Usami, K. M. Itoh, S. Oda, T. Kodera, and S. Tarucha.:
    "Optimized electrical control of a Si/SiGe spin qubit in the presence of an induced frequency shift"
    npj Quantum Information, 4, 540 (2018).
  • 6. T. Nakajima, M.R. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Takeda, G. Allison, A. Ludwig, A.D. Wieck, X. Hu, F. Nori, and S. Tarucha.:
    "Coherent transfer of electron spin correlations assisted by dephasing noise"
    Nature Commun. 9, 2133 (2018).
  • 7. T. Nakajima, M.R. Delbecq, T. Otsuka, P. Stano, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Kawasaki, K. Takeda, G. Allison, A. Ludwig, A.D. Wieck, D. Loss, and S. Tarucha.:
    "Robust single-shot spin measurement with 99.5% fidelity in a quantum dot array"
    Phys. Rev. Lett. 119, 017701 (2017).
  • 8. I. Sohn, S. Tarucha, and B.S. Choi.:
    "Analysis of physical requirements for simple three-qubit and nine-qubit quantum error correction on quantum-dot and superconductor qubits"
    Phys. Rev. A 95, 012306 (2017).
  • 9. K. Takeda, J. Kamioka, T. Otsuka, J. Yoneda, T. Nakajima, M.R. Delbecq, S. Amaha, G. Allison, T. Kodera, S. Oda, and S. Tarucha.:
    "A fault-tolerant addressable spin qubit in a natural silicon quantum dot"
    Sci. Adv. 2, 1600694 (2016).
  • 10. J. Yoneda, T. Otsuka, T. Takakura, M. Pioro-Ladrière, H. Lu, T. Nakajima, T. Obata, A. Noiri, C.J. Palmstrøm, A.C. Gossard, and S. Tarucha.:
    "Robust micro-magnet design for fast electrical manipulations of single spins in quantum dots"
    Appl. Phys. Express 8, 084401 (2015).

研究成果（プレスリリース）

関連リンク

メンバーリスト

主宰者

樽茶 清悟
チームリーダー

メンバー

小林 嵩
研究員
黒田 玲子
テクニカルスタッフⅠ
CHANG Chien-Yuan
客員研究員

お問い合わせ先

〒351-0198 埼玉県和光市広沢2-1 本館
Email: tarucha [at] riken.jp
※[at]は@に置き換えてください。

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