该研究小组由大阪大学研究生院理学院物理系副教授 Shintaro Takada 领导,成员包括米乐m6官方网站物理测量标准研究部、量子与 AI 融合技术业务发展全球研究中心的 Nobuhisa Kaneko 教授、RIKEN 突发物质科学研究中心的 Michihisa Yamamoto 教授以及大阪大学研究生院量子相电子研究中心的 Michihisa Yamamoto 教授东京大学工程系和法国国家科学研究中心尼尔研究所的克里斯托弗。通过与波鸿大学应用固体物理系的 Boyerle 教授和 Andreas Wieg 教授合作,我们实现了一种控制等离子体激元波包本征态(速度)的新方法,该方法是通过在 GaAs/AlGaAs 异质结界面上形成的二维电子系统中的欧姆电极施加电压脉冲而产生的,该系统通常用作量子器件的基础,使用在传播方向上形成的法布里-珀罗谐振器。波包。
在电子电路中传播的等离子波包是相互作用的电荷群,建立对其运动的自由控制对于实现高保真度运行的量子电路至关重要。特别地,决定等离子体激元波包的传播速度的本征态是根据电路宽度来确定的,并且传统上这已经通过改变电路宽度来控制。然而,由于杂质等的影响,很难统一控制整个电路的宽度,因此为了实现高保真工作的量子电路,需要一种能够高精度控制等离子体激元波包本征态的新方法。
这次,研究小组通过部分缩小电路上相隔适当距离的两点的宽度来创建法布里-珀罗谐振器。我们还证明,通过调制两个位置的宽度来控制谐振器,可以操纵电路中传播的等离子体波包的本征态。通过利用该方法并以适当的间隔精确地控制部分宽度,无论电路的大部分宽度如何,都可以操纵等离子体激元波包的本征态,从而可以高保真度地控制本征态。未来,这项技术有望导致通过控制等离激元波包的量子态而实现的大规模量子电路和量子计算机的实现。
这项研究成果发表在英国科学杂志《自然通讯'' 于 11 月 12 日星期三(日本时间)发布。
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