東北大学研究者紹介

研究者詳細

ホーム

日本語 English

オオツカ　トモヒロ

大塚　朋廣

Tomohiro Otsuka

所属

高等研究機構材料科学高等研究所　デバイス・システムグループ

職名

准教授

学位

博士（理学）（東京大学）

researchmap

https://researchmap.jp/t-otsuka

J-GLOBAL ID

201101087973149169

e-Rad 研究者番号

50588019

経歴 20

2025年5月～継続中

物質・材料研究機構　ナノアーキテクトニクス材料研究センター　主幹招聘研究員（クロスアポイントメント）
2024年4月～継続中

東北大学　ニュートリノ科学研究センター　准教授（兼務）
2022年4月～継続中

東北大学　材料科学高等研究所（大塚研究室）　准教授
2020年8月～継続中

東北大学　量子科学拠点　共同代表
2019年12月～継続中

東北大学高等研究機構　准教授（兼務）
2019年4月～継続中

東北大学先端スピントロニクス研究開発センター　准教授（兼務）
2018年4月～継続中

東北大学工学研究科（電気・情報系電子工学専攻）　准教授（兼務）
2018年2月～継続中

東北大学電気通信研究所（情報デバイス研究部門量子デバイス（大塚）研究室）　准教授
2018年2月～継続中

理化学研究所（創発物性科学研究センター量子機能システム研究グループ）　客員研究員
2018年4月～ 2022年3月

東北大学スピントロニクス学術連携研究教育センター　准教授（兼務）
2018年2月～ 2022年3月

文部科学省卓越研究員事業卓越研究員
2016年10月～ 2020年3月

科学技術振興機構　さきがけ研究員
2013年4月～ 2020年3月

東京大学工学系研究科物理工学専攻（樽茶・山本研究室）　客員研究員
2016年1月～ 2018年1月

理化学研究所（創発物性科学研究センター量子機能システム研究グループ）　研究員
2013年4月～ 2015年12月

理化学研究所（創発物性科学研究センター量子機能システム研究グループ）　特別研究員
2012年9月～ 2013年3月

理化学研究所（基幹研究所物質機能創成研究領域創発機能物性研究グループ創発量子機能研究チーム）　客員研究員
2010年4月～ 2013年3月

東京大学工学系研究科物理工学専攻（樽茶・大岩研究室）　特任研究員
2012年10月～ 2013年2月

IARPA交換プログラム（Center for Quantum Devices, Niels Bohr Institute, University of Copenhagen）
2007年4月～ 2010年3月

日本学術振興会　特別研究員（DC）
2006年10月～ 2007年3月

東京大学物性研究所（勝本研究室）　技術補佐員

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

学歴 3

東京大学　理学系研究科　物理学専攻博士課程（物性研究所勝本研究室）

2007年4月～ 2010年3月
東京大学　理学系研究科　物理学専攻修士課程（物性研究所勝本研究室）

2005年4月～ 2007年3月
東京大学　理学部　物理学専攻

2003年4月～ 2005年3月

所属学協会 1

日本物理学会

研究キーワード 12

メゾスコピック系
半導体
量子コンピュータ
量子ビット
スピントロニクス
量子デバイス
量子細線
量子ドット
半導体物理学
低温物理学
物性物理学
量子情報処理プロジェクト

研究分野 3

自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理 /
ナノテク・材料 / ナノマイクロシステム /
ナノテク・材料 / ナノ材料科学 /

受賞 13

石田實記念財団研究奨励賞

2025年11月　石田實記念財団
ディスティングイッシュトリサーチャー

2023年4月　東北大学
ディスティングイッシュトリサーチャー

2020年7月　東北大学
インテリジェント・コスモス奨励賞

2020年5月　インテリジェント・コスモス学術振興財団
東北大学通研研究交流会優秀発表賞

2018年9月　東北大学電気通信研究所
文部科学大臣表彰若手科学者賞

2018年4月　文部科学省
矢崎科学技術振興記念財団学術奨励賞

2018年3月　矢崎科学技術振興記念財団
新世代研究所ATI研究奨励賞

2017年5月　新世代研究所
理化学研究所 CEMS Award

2017年4月　理化学研究所創発物性科学研究センター
日本物理学会若手奨励賞

2017年3月　日本物理学会
理化学研究所研究奨励賞

2017年3月　理化学研究所
エヌエフ基金研究開発奨励賞

2014年11月　エヌエフ基金
東京大学理学系研究科研究奨励賞

2010年3月　東京大学理学系研究科

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

論文 81

Automatic detection of single-electron regime and virtual gate definition in quantum dots using U-Net and clustering 査読有り

Yui Muto, Michael R. Zielewski, Motoya Shinozaki, Kosuke Noro, Tomohiro Otsuka

Scientific Reports　16　8161　2026年2月14日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41598-026-38889-7 　

eISSN：2045-2322

詳細を見る詳細を閉じる

Abstract To realize practical quantum computers, a large number of quantum bits (qubits) will be required. Semiconductor spin qubits offer advantages such as high scalability and compatibility with existing semiconductor technologies. However, as the number of qubits increases, manual qubit tuning becomes infeasible, motivating automated tuning approaches. In this study, we use U-Net, a neural network method for object detection, to identify charge transition lines in experimental charge stability diagrams. The extracted charge transition lines are analyzed using the Hough transform to determine their positions and angles. Based on this analysis, we obtain the transformation matrix to virtual gates. Furthermore, we identify the single-electron regime by clustering the Hough transform outputs. We also show the single-electron regime within the virtual gate space. These sequential processes are performed automatically. This approach will advance automated control technologies for large-scale quantum devices.
Magnetotransport and Coulomb Blockade in Single InAs Colloidal Quantum Dot Transistors 査読有り

Kenji Shibata, Tomoki Takiguchi, Akira Sato, Yuto Sasaki, Tomohiro Otsuka

ACS Nano　20　2082　2026年1月4日

DOI： 10.1021/acsnano.5c14784 　
ノーベル賞が照らす量子技術の広がり―観測する量子から，設計する量子へ―

大塚朋廣

応用物理　95　7　2026年1月1日

DOI： 10.11470/oubutsu.95.1_7 　
Formation of few-electron triple quantum dots in ZnO heterostructures 査読有り

Koichi Baba, Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Takeshi Kumasaka, Motoya Shinozaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

Scientific Reports　15　(1)　36612　2025年10月21日

DOI： 10.1038/s41598-025-20567-9 　

ISSN：2045-2322
On-board calibrated radio-frequency measurement at cryogenic temperatures for determination of SrTiO3-based capacitor properties 査読有り

Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Yasuhide Tomioka, Hisashi Inoue, Kenta Itoh, Yusuke Kozuka, Takanobu Watanabe, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

Applied Physics Letters　127　153501　2025年10月13日

DOI： 10.1063/5.0299758 　
RFSoC-based radio-frequency reflectometry in gate-defined bilayer graphene quantum devices 査読有り

Motoya Shinozaki, Tomoya Johmen, Aruto Hosaka, Takumi Seo, Shunsuke Yashima, Akitomi Shirachi, Kosuke Noro, Shoichi Sato, Takashi Kumasaka, Tsuyoshi Yoshida, Tomohiro Otsuka

Applied Physics Express　18　(7)　075001-1-075001-5　2025年7月9日

DOI： 10.35848/1882-0786/ade6c2 　
Charge-state estimation in quantum dots using a Bayesian approach 査読有り

Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Tomohiro Otsuka

Physical Review Applied　23　034078　2025年3月26日

DOI： 10.1103/PhysRevApplied.23.034078 　
Lattice-guided growth of dense arrays of aligned transition metal dichalcogenide nanoribbons with high catalytic reactivity 査読有り

Zongpeng Ma, Pablo Solís-Fernández, Kaito Hirata, Yung-Chang Lin, Keisuke Shinokita, Mina Maruyama, Kota Honda, Tatsuki Kato, Aika Uchida, Hiroto Ogura, Tomohiro Otsuka, Masahiro Hara, Kazunari Matsuda, Kazu Suenaga, Susumu Okada, Toshiaki Kato, Yasufumi Takahashi, Hiroki Ago

Science Advances　11　(2)　eadr8046　2025年1月8日
出版者・発行元： American Association for the Advancement of Science (AAAS)
DOI： 10.1126/sciadv.adr8046 　

eISSN：2375-2548

詳細を見る詳細を閉じる

Transition metal dichalcogenides (TMDs) exhibit unique properties and potential applications when reduced to one-dimensional (1D) nanoribbons (NRs), owing to quantum confinement and high edge densities. However, effective growth methods for self-aligned TMD NRs are still lacking. We demonstrate a versatile approach for lattice-guided growth of dense, aligned MoS ₂ NR arrays via chemical vapor deposition (CVD) on anisotropic sapphire substrates, without tailored surface steps. This method enables the synthesis of NRs with widths below 10 nanometers and longitudinal axis parallel to the zigzag direction, being also extensible to the growth of WS ₂ NRs and MoS ₂ -WS ₂ heteronanoribbons. Growth is influenced by both substrate and CVD temperature, indicating the role of anisotropic precursor diffusion and substrate interaction. The 1D nature of the NRs was asserted by the observation of Coulomb blockade at low temperatures. Pronounced catalytic activity was observed at the edges of the NRs, indicating their promise for efficient catalysis.
Dynamics of quantum cellular automata electron transition in triple quantum dots 査読有り

Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Wataru Izumida, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Tomohiro Otsuka

Physical Review B　110　235421　2024年12月18日

DOI： 10.1103/PhysRevB.110.235421 　
Probing electron trapping by current collapse in GaN/AlGaN FETs utilizing quantum transport characteristics 査読有り

Takaya Abe, Motoya Shinozaki, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

Applied Physics Letters　125　253501　2024年12月16日

DOI： 10.1063/5.0232463 　
Parity-independent Kondo effect of correlated electrons in electrostatically defined ZnO quantum dots 査読有り

Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

Nature Communications　15　9556　2024年11月7日

DOI： 10.1038/s41467-024-53890-2 　

eISSN：2041-1723
Surface Gate-Defined Quantum Dots in MoS₂ with Bi Contacts 査読有り

Riku Tataka, Alka Sharma, Motoya Shinozaki, Tomoya Johmen, Takeshi Kumasaka, Yong P. Chen, Tomohiro Otsuka

Journal of the Physical Society of Japan　93　(9)　094601-1-094601-5　2024年9月15日
出版者・発行元： Physical Society of Japan
DOI： 10.7566/jpsj.93.094601 　

ISSN：0031-9015

eISSN：1347-4073
Microwave-dependent quantum transport characteristics in near pinched-off GaN/AlGaN field-effect transistors 査読有り

Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

Physical Review B　110　035305-1-035305-7　2024年7月17日
出版者・発行元： American Physical Society (APS)
DOI： 10.1103/physrevb.110.035305 　

ISSN：2469-9950

eISSN：2469-9969
Visual explanations of machine learning model estimating charge states in quantum dots 査読有り

Yui Muto, Takumi Nakaso, Motoya Shinozaki, Takumi Aizawa, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

APL Machine Learning　2　026110-1-026110-7　2024年4月15日
出版者・発行元： AIP Publishing
DOI： 10.1063/5.0193621 　

eISSN：2770-9019

詳細を見る詳細を閉じる

Charge state recognition in quantum dot devices is important in the preparation of quantum bits for quantum information processing. Toward auto-tuning of larger-scale quantum devices, automatic charge state recognition by machine learning has been demonstrated. For further development of this technology, an understanding of the operation of the machine learning model, which is usually a black box, will be useful. In this study, we analyze the explainability of the machine learning model estimating charge states in quantum dots by gradient weighted class activation mapping. This technique highlights the important regions in the image for predicting the class. The model predicts the state based on the change transition lines, indicating that human-like recognition is realized. We also demonstrate improvements of the model by utilizing feedback from the mapping results. Due to the simplicity of our simulation and pre-processing methods, our approach offers scalability without significant additional simulation costs, demonstrating its suitability for future quantum dot system expansions.
Wide dynamic range charge sensor operation by high-speed feedback control of radio-frequency reflectometry 査読有り

Yoshihiro Fujiwara, Motoya Shinozaki, Kazuma Matsumura, Kosuke Noro, Riku Tataka, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

Applied Physics Letters　123　(21)　213502-1-213502-7　2023年11月20日
出版者・発行元： AIP Publishing
DOI： 10.1063/5.0167212 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118

詳細を見る詳細を閉じる

Semiconductor quantum dots are useful for controlling and observing quantum states and can also be used as sensors for reading out quantum bits and exploring local electronic states in nanostructures. However, challenges remain for the sensor applications, such as the trade-off between sensitivity and dynamic range and the issue of instability due to external disturbances. In this study, we demonstrate proportional-integral-differential feedback control of the radio-frequency reflectometry in GaN nanodevices using a field-programmable gate array. This technique can maintain the operating point of the charge sensor with high sensitivity. The system also realizes a wide dynamic range and high sensor sensitivity through the monitoring of the feedback signal. This method has potential applications in exploring dynamics and instability of electronic and quantum states in nanostructures.
Single PbS colloidal quantum dot transistors 査読有り

Kenji Shibata, Masaki Yoshida, Kazuhiko Hirakawa, Tomohiro Otsuka, Satria Zulkarnaen Bisri, Yoshihiro Iwasa

Nature Communications　14　7486-1-7486-8　2023年11月7日

DOI： 10.1038/s41467-023-43343-7 　

eISSN：2041-1723
Radio-Frequency Reflectometry in Bilayer Graphene Devices Utilizing Microscale Graphite Back-Gates 査読有り

Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, Tomohiro Otsuka

Physical Review Applied　20　(1)　2023年7月17日
出版者・発行元： American Physical Society (APS)
DOI： 10.1103/physrevapplied.20.014035 　

eISSN：2331-7019
Channel length dependence of the formation of quantum dots in GaN/AlGaN FETs 査読有り

Kazuma Matsumura, Takaya Abe, Takahito Kitada, Takeshi Kumasaka, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

Applied Physics Express　16　(7)　075003-075003　2023年7月1日
出版者・発行元： IOP Publishing
DOI： 10.35848/1882-0786/ace415 　

ISSN：1882-0778

eISSN：1882-0786

詳細を見る詳細を閉じる

Abstract Quantum dots can be formed in simple GaN/AlGaN FETs by disordered potential induced by impurities and defects. Here, we investigate the channel length dependence of the formation of quantum dots. We observe a decrease in the number of formed quantum dots with a decrease in the FET channel length. A few quantum dots are formed in the case with a gate length of 0.05 μm and we evaluate the dot parameters and the disordered potential. We also investigate the effects of a thermal cycle and illumination of light and reveal the change of the disordered potential.
Nonlinear conductance in nanoscale CoFeB/MgO magnetic tunnel junctions with perpendicular easy axis 査読有り

Motoya Shinozaki, Junta Igarashi, Shuichi Iwakiri, Takahito Kitada, Keisuke Hayakawa, Butsurin Jinnai, Tomohiro Otsuka, Shunsuke Fukami, Kensuke Kobayashi, Hideo Ohno

Physical Review B　2023年3月30日

DOI： 10.1103/PhysRevB.107.094436 　
Scalable fabrication of graphene nanoribbon quantum dot devices with stable orbital-level spacing

Toshiaki Kato, Takahito Kitada, Mizuki Seo, Wakana Okita, Naofumi Sato, Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Takeshi Kumasaka, Takumi Aizawa, Yui Muto, Toshiro Kaneko, Tomohiro Otsuka

Communications Materials　3　(1)　2022年12月22日
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s43246-022-00326-3 　

eISSN：2662-4443

詳細を見る詳細を閉じる

Abstract Large-scale integration of quantum-dot devices is essential for realizing various quantum devices. Graphene-based quantum dots provide a promising platform for spin qubits because of their low nuclear spin density and weak spin-orbit interaction. However, the integration of graphene-based quantum dots remains a challenge. Here, we demonstrate the scalable fabrication of graphene nanoribbon-based quantum-dot devices using a nickel nanobar technique. Fine structures formed in the middle of the nanoribbons exhibit quantum-dot behavior, and more than 56% of devices fabricated on the same substrate show Coulomb diamond features, indicating that large-scale integration of graphene nanoribbon quantum-dot devices is possible with our method. Cryogenic measurements reveal orbital-level spacings between the ground and excited states that are stable up to high-temperature conditions of ~20 K. We explain this stability in terms of the very fine structures formed in the middle of the nanoribbons and their relatively low effective mass.
Probabilistic teleportation of a quantum dot spin qubit 査読有り

Y. Kojima, T. Nakajima, A. Noiri, J. Yoneda, T. Otsuka, K. Takeda, S. Li, S. D. Bartlett, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

npj Quantum Information　7　(1)　2021年5月

DOI： 10.1038/s41534-021-00403-4 　

eISSN：2056-6387
Gate voltage dependence of noise distribution in radio-frequency reflectometry in gallium arsenide quantum dots 査読有り

Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Takumi Ito, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Tomohiro Otsuka

Applied Physics Express　14　(3)　2021年2月

DOI： 10.35848/1882-0786/abe41f 　

ISSN：1882-0778

eISSN：1882-0786
Formation of quantum dots in GaN/AlGaN FETs 査読有り

Tomohiro Otsuka, Takaya Abe, Takahito Kitada, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara

Scientific Reports　10　(1)　2020年9月

DOI： 10.1038/s41598-020-72269-z 　

eISSN：2045-2322
Coherence of a Driven Electron Spin Qubit Actively Decoupled from Quasistatic Noise 査読有り

Takashi Nakajima, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Jun Yoneda, Peter Stano, Shinichi Amaha, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Matthieu R. Delbecq, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss, Seigo Tarucha

Physical Review X　10　(1)　2020年3月

DOI： 10.1103/PhysRevX.10.011060 　

eISSN：2160-3308
量子デバイスの高周波測定技術―半導体量子ドット系における高周波反射測定― 査読有り

大塚朋廣

固体物理　55　69-77　2020年2月
Density matrix simulation of quantum error correction codes for near-term quantum devices 査読有り

Chungheon Baek, Tomohiro Ostuka, Seigo Tarucha, Byung Soo Choi

Quantum Science and Technology　5　(1)　2020年

DOI： 10.1088/2058-9565/ab5887 　

eISSN：2058-9565
Quantum non-demolition measurement of an electron spin qubit 査読有り

Takashi Nakajima, Akito Noiri, Jun Yoneda, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Shinichi Amaha, Giles Allison, Kento Kawasaki, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss, Seigo Tarucha

Nature Nanotechnology　14　(6)　555-560　2019年6月

DOI： 10.1038/s41565-019-0426-x 　

ISSN：1748-3387

eISSN：1748-3395
Spin-orbit assisted spin funnels in DC transport through a physically defined pMOS double quantum dot 査読有り

Marian Marx, Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Yu Yamaoka, Takashi Nakajima, Sen Li, Akito Noiri, Tetsuo Kodera, Seigo Tarucha

Japanese Journal of Applied Physics　58　(SB)　SBBI07-1--5　2019年4月
出版者・発行元：
DOI： 10.7567/1347-4065/ab01d6 　

ISSN：0021-4922

eISSN：1347-4065
Difference in charge and spin dynamics in a quantum dot-lead coupled system 査読有り

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

Physical Review B　99　(8)　085402-1--5　2019年2月
出版者・発行元：
DOI： 10.1103/PhysRevB.99.085402 　

ISSN：2469-9950

eISSN：2469-9969
第34回半導体物理学国際会議(ICPS2018)報告

大塚朋廣

固体物理　54　55-60　2019年1月
Coherent transfer of electron spin correlations assisted by dephasing noise 査読有り

Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Akito Noiri, Kenta Takeda, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Xuedong Hu, Franco Nori, Seigo Tarucha

Nature Communications　9　(1)　2133-1--8　2018年12月1日
出版者・発行元： Nature Publishing Group
DOI： 10.1038/s41467-018-04544-7 　

ISSN：2041-1723

eISSN：2041-1723
A fast quantum interface between different spin qubit encodings 査読有り

A. Noiri, T. Nakajima, J. Yoneda, M. R. Delbecq, P. Stano, T. Otsuka, K. Takeda, S. Amaha, G. Allison, K. Kawasaki, Y. Kojima, A. Ludwig, A. D. Wieck, D. Loss, S. Tarucha

Nature Communications　9　(1)　5066-1--7　2018年11月

DOI： 10.1038/s41467-018-07522-1 　

eISSN：2041-1723
Optimized electrical control of a Si/SiGe spin qubit in the presence of an induced frequency shift 査読有り

Kenta Takeda, Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Giles Allison, Yusuke Hoshi, Noritaka Usami, Kohei M. Itoh, Shunri Oda, Tetsuo Kodera, Seigo Tarucha

npj Quantum Information　4　54-1--6　2018年10月
Four single-spin Rabi oscillations in a quadruple quantum dot 査読有り

Takumi Ito, Takumi Ito, Tomohiro Otsuka, Tomohiro Otsuka, Tomohiro Otsuka, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Matthieu R. Delbecq, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Akito Noiri, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Seigo Tarucha, Seigo Tarucha, Seigo Tarucha

Applied Physics Letters　113　(9)　093102-1--5　2018年8月

DOI： 10.1063/1.5040280 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118
A quantum-dot spin qubit with coherence limited by charge noise and fidelity higher than 99.9% 査読有り

Jun Yoneda, Kenta Takeda, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Giles Allison, Takumu Honda, Tetsuo Kodera, Shunri Oda, Yusuke Hoshi, Noritaka Usami, Kohei M. Itoh, Seigo Tarucha

Nature Nanotechnology　13　(2)　102-106　2018年2月
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41565-017-0014-x 　

ISSN：1748-3387

eISSN：1748-3395
Cotunneling spin blockade observed in a three-terminal triple quantum dot 査読有り

A. Noiri, T. Takakura, T. Obata, T. Otsuka, T. Nakajima, J. Yoneda, S. Tarucha

PHYSICAL REVIEW B　96　(15)　155414-1--7　2017年10月

DOI： 10.1103/PhysRevB.96.155414 　

ISSN：2469-9950

eISSN：2469-9969
Higher-order spin and charge dynamics in a quantum dot-lead hybrid system 査読有り

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Peter Stano, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

SCIENTIFIC REPORTS　7　12201-1--7　2017年9月

DOI： 10.1038/s41598-017-12217-6 　

ISSN：2045-2322
A triangular triple quantum dot with tunable tunnel couplings 査読有り

A. Noiri, K. Kawasaki, T. Otsuka, T. Nakajima, J. Yoneda, S. Amaha, M. R. Delbecq, K. Takeda, G. Allison, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY　32　(8)　084004-1--5　2017年8月

DOI： 10.1088/1361-6641/aa7596 　

ISSN：0268-1242

eISSN：1361-6641
Robust Single-Shot Spin Measurement with 99.5% Fidelity in a Quantum Dot Array 査読有り

Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Tomohiro Otsuka, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Kenta Takeda, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss, Seigo Tarucha

PHYSICAL REVIEW LETTERS　119　(1)　017701-1--6　2017年7月

DOI： 10.1103/PhysRevLett.119.017701 　

ISSN：0031-9007

eISSN：1079-7114
Detection and control of charge states in a quintuple quantum dot 査読有り

Takumi Ito, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Matthieu R. Delbecq, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Seigo Tarucha

SCIENTIFIC REPORTS　6　39113-1--7　2016年12月

DOI： 10.1038/srep39113 　

ISSN：2045-2322
A fault-tolerant addressable spin qubit in a natural silicon quantum dot 査読有り

Kenta Takeda, Jun Kamioka, Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Giles Allison, Tetsuo Kodera, Shunri Oda, Seigo Tarucha

SCIENCE ADVANCES　2　(8)　e1600694-1--6　2016年8月

DOI： 10.1126/sciadv.1600694 　

ISSN：2375-2548
Single-electron Spin Resonance in a Quadruple Quantum Dot 査読有り

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Takumi Ito, Retsu Sugawara, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

SCIENTIFIC REPORTS　6　31820-1--6　2016年8月

DOI： 10.1038/srep31820 　

ISSN：2045-2322
Coherent electron-spin-resonance manipulation of three individual spins in a triple quantum dot 査読有り

A. Noiri, J. Yoneda, T. Nakajima, T. Otsuka, M. R. Delbecq, K. Takeda, S. Amaha, G. Allison, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

APPLIED PHYSICS LETTERS　108　(15)　153101　2016年4月

DOI： 10.1063/1.4945592 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118
19pAG-14 電極と結合した量子ドットにおけるスピン緩和測定

大塚朋廣, 中島峻, Delbecq Matthieu, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, Allison Giles, 野入亮人, 伊藤匠, Ludwig Arne, Wieck Andreas, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　71　(1)　1319-1319　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_1319 　

ISSN：2189-079X
19pAG-12 三重量子ドットにおける準安定電荷状態を利用したスピン・電荷変換

中島峻, Delbecq Matthieu R., 大塚朋廣, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, Allison Giles, Ludwig Arne, Wieck Andreas, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　71　1317-1317　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_1317 　

ISSN：2189-079X
19pAG-13 三重量子ドット電子スピン共鳴における局所磁場差と交換相互作用の競合

米田淳, 野入亮人, 中島峻, 大塚朋廣, Delbecq Matthieu, 天羽真一, Ludwig Arne, Wieck Andreas, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　71　(1)　1318-1318　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.1.0_1318 　

ISSN：2189-079X
三重量子ドットにおける準安定電荷状態を利用した電子スピン単発読み出し

中島峻, Delbecq M. R., 大塚朋廣, 米田淳, 野入亮人, 川崎賢人, 天羽真一, 武田健太, Allison G., Ludwig A., Wieck A. D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　71　(2)　1158-1158　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1158 　

ISSN：2189-079X

詳細を見る詳細を閉じる

半導体量子ドットのスピン状態を利用した量子シミュレーションにおいては、スピン状態を電荷に変換して高精度で読み出すことが要求される。今回、三重量子ドットにおいてスピン閉塞を起こす状態を選択的に準安定電荷状態に転送することで、より高忠実度なスピン状態の単発読み出しを実現したので、この成果について発表する。
傾斜磁場中の単一電子スピン共鳴におけるACシュタルク効果

武田健太, 神岡純, 米田淳, 大塚朋廣, Delbecq M. R., Allison G., 中島峻, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　71　(2)　1161-1161　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1161 　

ISSN：2189-079X

詳細を見る詳細を閉じる

量子ドット中の電子スピンは、長いコヒーレンス時間および拡張性という点で優れ、量子計算の基本素子として有望である。それらを微小磁石の傾斜磁場中で電気的に操作する方法は、高速電子スピン操作に適した方法である。今回の発表では、傾斜磁場によるスピン共鳴への影響の一つとして、共鳴周波数のシフト（ACシュタルク効果）について発表する。
量子ドット中単一電子スピンのラビ振動の特性

野入亮人, 米田淳, 中島峻, 大塚朋廣, Delbecq M. R., 武田健太, 天羽真一, Allison G., Ludwig A., Wieck A. D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　71　(2)　1162-1162　2016年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.71.2.0_1162 　

ISSN：2189-079X

詳細を見る詳細を閉じる

これまで、半導体量子ドット中の電子スピンに対し、電子スピン共鳴を用いたラビ振動が観測されてきた。ラビ振動の関数形は、核スピンによるオーバーハウザー場の分散とラビ周波数の大きさの比によって決まることが知られている。今回、我々が観測したGaAs量子ドットにおけるラビ振動は、従来と異なる関数形でよくフィッティングできたので、この結果について議論する。
Quantum Dephasing in a Gated GaAs Triple Quantum Dot due to Nonergodic Noise 査読有り

M. R. Delbecq, T. Nakajima, P. Stano, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, K. Takeda, G. Allison, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

PHYSICAL REVIEW LETTERS　116　(4)　046802　2016年1月

DOI： 10.1103/PhysRevLett.116.046802 　

ISSN：0031-9007

eISSN：1079-7114
Fast probe of local electronic states in nanostructures utilizing a single-lead quantum dot 査読有り

Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Retsu Sugawara, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

SCIENTIFIC REPORTS　5　14616　2015年9月

DOI： 10.1038/srep14616 　

ISSN：2045-2322
Robust micromagnet design for fast electrical manipulations of single spins in quantum dots 査読有り

Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Tatsuki Takakura, Michel Pioro-LadriSre, Roland Brunner, Hong Lu, Takashi Nakajima, Toshiaki Obata, Akito Noiri, Christopher J. Palmstrom, Arthur C. Gossard, Seigo Tarucha

APPLIED PHYSICS EXPRESS　8　(8)　084401　2015年8月

DOI： 10.7567/APEX.8.084401 　

ISSN：1882-0778

eISSN：1882-0786
17aAG-12 三角形型三重量子ドットの電荷輸送特性

川崎賢人, 野入亮人, 天羽真一, 大塚朋廣, 中島峻, 米田淳, Delbecq M., 武田健太, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(2)　1054-1054　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_1054 　

ISSN：2189-079X
16aAE-5 Si 2 重量子ドット中の電子スピンの高速独立操作

武田健太, 神岡純, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, Matthieu Delbecq, 天羽真一, 米田淳, Giles Alison, 野入亮人, 菅原烈, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(2)　1006-1006　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_1006 　

ISSN：2189-079X
16aAE-6 三重量子ドットにおけ非隣接スピンもつれ状態の形成と観測

中島峻, Delbecq M. R., 大塚朋廣, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, Ludwig A., Wieck A. D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(2)　1007-1007　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_1007 　

ISSN：2189-079X
16aAE-2 複数の高速電荷計を用いた多重量子ドット電荷状態の観測

伊藤匠, 大塚朋廣, 天羽真一, 中島峻, Delbecq M., 米田淳, 武田健太, Allison G., 野入亮人, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(2)　1003-1003　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_1003 　

ISSN：2189-079X
16aAE-1 四重量子ドットにおける単一電子スピン共鳴

大塚朋廣, 中島峻, デルベックマシュー, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, 菅原烈, Allison G., Ludwig A., Wieck A., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(2)　1002-1002　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.2.0_1002 　

ISSN：2189-079X
23pBK-2 シングルリード量子ドットプローブの高速化と量子ドット状態測定による性能評価

大塚朋廣, 天羽真一, 中島峻, デルベックマシュー, 米田淳, 武田健太, 菅原烈, Ludwig Arne, Wieck Andreas, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(1)　1369-1369　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_1369 　

ISSN：2189-079X
23pBK-7 アルミナ絶縁層を用いた傾斜磁場ESR法の改善

伊藤匠, 野入亮人, 米田淳, 中島峻, 大塚朋廣, 天羽真一, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(1)　1374-1374　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_1374 　

ISSN：2189-079X
23pBK-11 電子スピン共鳴によるSi量子ドット中のスピン・バレー状態の考察

武田健太, 神岡純, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, デルベックマシュー, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 菅原烈, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(1)　1378-1378　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_1378 　

ISSN：2189-079X
23pBK-8 3重量子ドットを用いた3スピン量子ビットの共鳴周波数・ラビ振動数の特性

野入亮人, 米田淳, 中島峻, 大塚朋廣, Delbecq Matthieu, 天羽真一, Ludwig Arne, Wieck Andreas D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(1)　1375-1375　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_1375 　

ISSN：2189-079X
23pBK-10 Exploring multiple quantum dots circuits charge stability diagrams

Delbecq Matthieu, Nakajima Takashi, Otsuka Tomohiro, Amaha Shinichi, Yoneda Jun, Watson John, Manfra Michael, Tarucha Seigo

日本物理学会講演概要集　70　1377-1377　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_1377 　

ISSN：2189-079X
23pBK-9 三重量子ドットにおけるスピン量子ビット実験の忠実度向上

中島峻, Delbecq M. R., 大塚朋廣, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, Ludwig Arne, Wieck Andreas D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　70　(1)　1376-1376　2015年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.70.1.0_1376 　

ISSN：2189-079X
Fast Electrical Control of Single Electron Spins in Quantum Dots with Vanishing Influence from Nuclear Spins 査読有り

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Nakajima, T. Takakura, T. Obata, M. Pioro-Ladriere, H. Lu, C. J. Palmstrom, A. C. Gossard, S. Tarucha

PHYSICAL REVIEW LETTERS　113　(26)　267601　2014年12月

DOI： 10.1103/PhysRevLett.113.267601 　

ISSN：0031-9007

eISSN：1079-7114
Single-spin manipulation in a double quantum dot in the field of a micromagnet 査読有り

Stefano Chesi, Ying-Dan Wang, Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Seigo Tarucha, Daniel Loss

PHYSICAL REVIEW B　90　(23)　235311　2014年12月

DOI： 10.1103/PhysRevB.90.235311 　

ISSN：1098-0121

eISSN：1550-235X
Full control of quadruple quantum dot circuit charge states in the single electron regime 査読有り

M. R. Delbecq, T. Nakajima, T. Otsuka, S. Amaha, J. D. Watson, M. J. Manfra, S. Tarucha

APPLIED PHYSICS LETTERS　104　(18)　183111　2014年5月

DOI： 10.1063/1.4875909 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118
Single to quadruple quantum dots with tunable tunnel couplings 査読有り

T. Takakura, A. Noiri, T. Obata, T. Otsuka, J. Yoneda, K. Yoshida, S. Tarucha

APPLIED PHYSICS LETTERS　104　(11)　113109　2014年3月

DOI： 10.1063/1.4869108 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118
Measurement of Energy Relaxation in Quantum Hall Edge States Utilizing Quantum Point Contacts 査読有り

Tomohiro Otsuka, Yuuki Sugihara, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Seigo Tarucha

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　83　(1)　014710　2014年1月

DOI： 10.7566/JPSJ.83.014710 　

ISSN：0031-9015
Detection of spin polarization utilizing singlet and triplet states in a single-lead quantum dot 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Sugihara, Yuuki, Yoneda, Jun, Katsumoto, Shingo, Tarucha, Seigo

Physical Review B　86　(8)　081308(R)　2012年

DOI： 10.1103/PhysRevB.86.081308 　
Aluminum oxide for an effective gate in Si/SiGe two-dimensional electron gas systems 査読有り

Yun-Sok Shin, Roland Brunner, Akihiro Shibatomi, Toshiaki Obata, Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Yasuhiro Shiraki, Kentarou Sawano, Yasuhiro Tokura, Yuichi Harada, Koji Ishibashi, Seigo Tarucha

SEMICONDUCTOR SCIENCE AND TECHNOLOGY　26　(5)　055004　2011年5月

DOI： 10.1088/0268-1242/26/5/055004 　

ISSN：0268-1242

eISSN：1361-6641
Energy level spectroscopy of a quantum dot with a side-coupled satellite dot 査読有り

S. W. Kim, Y. Kuwabara, T. Otsuka, Y. Iye, S. Katsumoto

PHYSICS OF SEMICONDUCTORS: 30TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON THE PHYSICS OF SEMICONDUCTORS　1399　393-394　2011年

DOI： 10.1063/1.3666419 　

ISSN：0094-243X
Detection of spin polarization in a quantum wire 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Abe, Eisuke, Iye, Yasuhiro, Katsumoto, Shingo

Physica E-Low-Dimensional Systems & Nanostructures　42　(4)　809-812　2010年

DOI： 10.1016/j.physe.2009.10.034 　

ISSN：1386-9477
Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side-coupled quantum dot 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Abe, Eisuke, Iye, Yasuhiro, Katsumoto, Shingo

Physical Review B　81　(24)　245302　2010年

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.245302 　
Detection of spin polarization with a side-coupled quantum dot 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Abe, Eisuke, Iye, Yasuhiro, Katsumoto, Shingo

Physical Review B　79　(19)　195313　2009年

DOI： 10.1103/PhysRevB.79.195313 　
Control of shell filling with Coulomb interaction in quantum dots side-coupled to quantum wires 査読有り

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

PHYSICA STATUS SOLIDI C - CURRENT TOPICS IN SOLID STATE PHYSICS, VOL 5, NO 9　5　(9)　2873-2875　2008年

ISSN：1610-1634
Potential dependent intra-dot Coulomb interaction in quantum dots side-coupled to quantum wires 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Abe, Eisuke, Iye, Yasuhiro, Katsumoto, Shingo

Physica E-Low-Dimensional Systems & Nanostructures　40　(5)　1270-1272　2008年

DOI： 10.1016/j.physe.2007.08.048 　

ISSN：1386-9477
Control of shell filling with Coulomb interaction in quantum dots side-coupled to quantum wires 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Abe, Eisuke, Iye, Yasuhiro, Katsumoto, Shingo

Physica Status Solidi C - Current Topics in Solid State Physics, Vol 5, No 9　5　2873-2875　2008年

DOI： 10.1002/pssc.200779183 　

ISSN：1862-6351
Excited-state spectroscopy on a quantum dot side coupled to a quantum wire 査読有り

Otsuka, T., Abe, E., Iye, Y., Katsumoto, S.

Applied Physics Letters　93　(11)　112111　2008年

DOI： 10.1063/1.2987424 　
Phase information from two-terminal conductance of quantum dot systems 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Aikawa, Hisashi, Eto, Mikio, Khym, Gyong L., Kang, Kicheon, Iye, Yasuhiro, Katsumoto, Shingo

Physics of Semiconductors, Pts a and B　893　855-856　2007年

DOI： 10.1063/1.2730160 　

ISSN：0094-243X
Fano effect in a few-electron quantum dot 査読有り

Otsuka, Tomohiro, Abe, Eisuke, Katsumoto, Shingo, Iye, Yasuhiro, Khym, Gyong L., Kang, Kicheon

Journal of the Physical Society of Japan　76　(8)　084706　2007年

DOI： 10.1143/JPSJ.76.084706 　
Breakdown of phase rigidity and variations of the Fano effect in closed Aharonov-Bohm interferometers 査読有り

Aharony, A, Entin-Wohlman, O, Otsuka, T, Katsumoto, S, Aikawa, H, Kobayashi, K

Physical Review B　73　(19)　195329　2006年

DOI： 10.1103/PhysRevB.73.195329

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

MISC 142

Automated Spin Readout Signal Analysis Using U-Net with Variable-Length Traces and Experimental Noise

Yui Muto, Motoya Shinozaki, Hideaki Yuta, Tatsuo Tsuzuki, Kotaro Taga, Akira Oiwa, Takafumi Fujita, Tomohiro Otsuka

2026年2月2日

詳細を見る詳細を閉じる

Single-shot spin-state discrimination is essential for semiconductor spin qubits, but conventional threshold-based analysis of spin readout traces becomes unreliable under noisy conditions. Although recent neural-network-based methods improve robustness against experimental noise, they are sensitive to training conditions, restricted to fixed-length inputs, and limited to trace-level outputs without explicit temporal localization of transition events. In this work, we apply a U-Net architecture to spin readout signal analysis by formulating transition-event detection as a point-wise segmentation task in one-dimensional time-series data. The fully convolutional structure enables direct processing of variable-length traces. Point-wise and sample-wise evaluations demonstrate low readout error rates and high classification accuracy without retraining. The proposed method generalizes well to previously-unseen trace lengths and experimental non-Gaussian noise, outperforming a conventional threshold-based approach and providing a robust and practical solution for automated spin readout signal analysis.
Perfect impedance matching unlocks sensitive radio-frequency reflectometry in 2D material quantum dots

Motoya Shinozaki, Akitomi Shirachi, Yuta Kera, Tomoya Johmen, Shunsuke Yashima, Aruto Hosaka, Tsuyoshi Yoshida, Takeshi Kumasaka, Yusuke Kozuka, Tomohiro Otsuka

2025年12月1日

詳細を見る詳細を閉じる

Two-dimensional (2D) materials are attractive platforms for realizing high-performance quantum bits (qubits). However, radio-frequency (RF) charge detection, which is a key technique for qubits readout, remains challenging in such systems. We demonstrate RF reflectometry with impedance matching for high-resistance quantum dot devices based on bilayer graphene and molybdenum disulfide. By integrating a tunable strontium titanate (SrTiO3) varactor into a resonant circuit, we achieve nearly perfect impedance matching, enabling sensitive charge detection. The demodulated RF signal clearly shows Coulomb oscillations, and the SrTiO3 varactor exhibits robustness against both magnetic fields and voltage noise on the varactor. Our results establish SrTiO3 varactors as effective tunable matching components for RF reflectometry in high-resistance 2D material quantum devices, providing a foundation for high-speed qubits readout.
Magnetotransport and Coulomb Blockade in Single InAs Colloidal Quantum Dot Transistors

Kenji Shibata, Tomoki Takiguchi, Akira Sato, Yuto Sasaki, Tomohiro Otsuka

2025年8月25日
出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)
DOI： 10.26434/chemrxiv-2025-t4cdv 　
Quantum dot transistors based on CVD-grown graphene nano islands

Takumi Seo, Motoya Shinozaki, Akiko Tada, Yuta Kera, Shunsuke Yashima, Kosuke Noro, Takeshi Kumasaka, Azusa Utsumi, Takashi Matsumoto, Yoshiyuki Kobayashi, Tomohiro Otsuka

2025年6月9日

詳細を見る詳細を閉じる

Graphene nanoislands (GNIs) are one of the promising building blocks for quantum devices owing to their unique potential. However, direct electrical measurements of GNIs have been challenging due to the requirement of metal catalysts in typical synthesis methods. In this study, we demonstrate electrical transport measurements of GNIs by using microwave plasma chemical vapor deposition, which is a catalyst-free method to deposit graphene directly on SiO$_2$ substrates. This approach enables the fabrication of metal electrodes on GNIs, allowing us to measure their quantum transport properties. At low temperatures, one of our devices shows clear Coulomb diamonds with twofold degeneracy, indicating the formation of quantum dots and the vanishing of valley degeneracy. The charge state of the GNI is also modulated by a local side gate, and the tunneling coupling between leads and quantum dots is modulated by changing contact area and metal materials. These results provide device design guidelines toward GNI-based quantum devices for next-generation computing.
On-chip calibrated radio-frequency measurement at cryogenic temperatures for determination of SrTiO3-based capacitor properties

Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Yasuhide Tomioka, Hisashi Inoue, Kenta Itoh, Yusuke Kozuka, Takanobu Watanabe, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

2025年4月28日

詳細を見る詳細を閉じる

Quantum computing has emerged as a promising technology for next-generation information processing, utilizing semiconductor quantum dots as one of the candidates for quantum bits. Radio-frequency (rf) reflectometry plays an important role in the readout of quantum dots but requires a precise rf measurement technique at cryogenic temperatures. While cryogenic calibration techniques, essential for rf reflectometry, have been developed, on-chip calibration near the device remains an important challenge. In this study, we develop an on-chip calibrated rf measurement system operating at 4K for characterizing SrTiO3-based varactors, which are promising components for tunable impedance matching circuits. Our system enables accurate measurements by eliminating errors associated with long rf circuit lines. We investigate the effects of annealing conditions, crystal orientation, and Ca doping of SrTiO3 crystals on the varactor properties in the frequency range for rf reflectometry. Our results provide insights for optimizing these components for cryogenic rf applications in quantum information processing systems.
Formation of multiple quantum dots in ZnO heterostructures

Koichi Baba, Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Takeshi Kumasaka, Motoya Shinozaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

2025年4月3日

DOI： 10.1038/s41598-025-20567-9 　

詳細を見る詳細を閉じる

In recent years, advancements in semiconductor manufacturing technology have enabled the formation of high-quality, high-mobility two-dimensional electron gases in zinc oxide (ZnO) heterostructures, making the electrostatic formation of quantum dots possible. ZnO, with its low natural abundance of isotopes possessing nuclear spin and its direct bandgap, is considered a potentially suitable material for quantum bit applications. In this study, we achieve the formation of triple quantum dots and the realization of a few-electron state in ZnO heterostructure devices. We also confirm that by varying the gate voltage between the quantum dots, it is possible to control the interdot spacing. Additionally, we observe a tunneling phenomenon called a quantum cellular automata effect, where multiple electrons move simultaneously, which is not seen in single or double quantum dots, due to Coulomb interactions. Our results demonstrate that ZnO nanostructures have reached a level where they can function as controllable multiple quantum dot systems.
RFSoC-based radio-frequency reflectometry in gate-defined bilayer graphene quantum devices

Motoya Shinozaki, Tomoya Johmen, Aruto Hosaka, Takumi Seo, Shunsuke Yashima, Akitomi Shirachi, Kosuke Noro, Shoichi Sato, Takashi Kumasaka, Tsuyoshi Yoshida, Tomohiro Otsuka

2025年2月21日

DOI： 10.35848/1882-0786/ade6c2 　

詳細を見る詳細を閉じる

Quantum computers require both scalability and high performance for practical applications. While semiconductor quantum dots are promising candidates for quantum bits, the complexity of measurement setups poses an important challenge for scaling up these devices. Here, radio-frequency system-on-chip (RFSoC) technology is exepcted for a promising approach that combines scalability with flexibility. In this paper, we demonstrate RF reflectometry in gate-defined bilayer graphene quantum devices using RFSoC-based measurement architecture. By controlling the confinement strength through gate voltages, we achieve both Fabry-Pérot interferometer and quantum dot operations in a single device. Although impedance matching conditions currently limit the measurement sensitivity, we identify pathways for optimization through tunnel barrier engineering and resonator design. These results represent a step toward integrating high-bandwidth measurements with scalable quantum devices.
Automatic detection of single-electron regime of quantum dots and definition of virtual gates using U-Net and clustering

Yui Muto, Michael R. Zielewski, Motoya Shinozaki, Kosuke Noro, Tomohiro Otsuka

2025年1月10日

DOI： 10.1038/s41598-026-38889-7 　

詳細を見る詳細を閉じる

To realize practical quantum computers, a large number of quantum bits (qubits) will be required. Semiconductor spin qubits offer advantages such as high scalability and compatibility with existing semiconductor technologies. However, as the number of qubits increases, manual qubit tuning becomes infeasible, motivating automated tuning approaches. In this study, we use U-Net, a neural network method for object detection, to identify charge transition lines in experimental charge stability diagrams. The extracted charge transition lines are analyzed using the Hough transform to determine their positions and angles. Based on this analysis, we obtain the transformation matrix to virtual gates. Furthermore, we identify the single-electron regime by clustering the Hough transform outputs. We also show the single-electron regime within the virtual gate space. These sequential processes are performed automatically. This approach will advance automated control technologies for large-scale quantum devices.
Charge sensing of few-electron ZnO double quantum dots probed by radio-frequency reflectometry

Kosuke Noro, Motoya Shinozaki, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

2025年1月9日

詳細を見る詳細を閉じる

Zinc oxide (ZnO) has garnered much attention as a promising material for quantum devices due to its unique characteristics. To utilize the potential of ZnO for quantum devices, the development of fundamental technological elements such as high-speed readout and charge sensing capabilities has become essential. In this study, we address these challenges by demonstrating radio-frequency (rf) reflectometry and charge sensing in ZnO quantum dots, thus advancing the potential for qubit applications. A device is fabricated on a high-quality ZnO heterostructure, featuring gate-defined target and sensor quantum dots. The sensor dot, integrated into an rf resonator circuit, enables the detection of single-electron charges in the target dots. Using this setup, the formation of few-electron double quantum dots is observed by obtaining their charge stability diagram. Also, a charge stability diagram with a gate pulse sequence is measured. We discuss the strong electron correlation in ZnO, which leads to nearly degenerate spin-singlet and -triplet two-electron states in the (0, 2) charge state, and the perspectives on spin-state readout.
機械学習による量子ドットの単一電子領域検出とバーチャルゲート定義の自動化

武藤由依, ZIELEWSKI Michael R., 篠崎基矢, 野呂康介, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　80　(1)　2025年

ISSN： 2189-079X
酸化亜鉛少数電子二重量子ドットの形成

野呂康介, 野呂康介, 篠崎基矢, 小塚裕介, 松村和真, 松村和真, 藤原義弘, 藤原義弘, 熊坂武志, 塚崎敦, 川崎雅司, 川崎雅司, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　80　(1)　2025年

ISSN： 2189-079X
単一InAsコロイド量子ドットトランジスタにおける電気伝導特性

柴田憲治, 滝口智稀, 佐藤明, 佐々木悠人, 大塚朋廣

応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　86th　2025年

ISSN： 2436-7613
グラフェンジョセフソン接合集積素子に向けた接合界面制御プロセスの最適化

小倉宏斗, 小倉宏斗, LI Zhuoqun, LI Zhuoqun, 内海あずさ, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 加藤俊顕, 加藤俊顕

応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　86th　2025年

ISSN： 2436-7613
Probing electron trapping by current collapse in GaN/AlGaN FETs utilizing quantum transport characteristics

Takaya Abe, Motoya Shinozaki, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

2024年8月7日

DOI： 10.1063/5.0232463 　

詳細を見る詳細を閉じる

GaN is expected to be a key material for next-generation electronics due to its interesting properties. However, the current collapse poses a challenge to the application of GaN FETs to electronic devices. In this study, we investigate the formation of quantum dots in GaN FETs under the current collapse. By comparing the Coulomb diamond between standard measurements and those under current collapse, we find that the gate capacitance is significantly decreased by the current collapse. This suggests that the current collapse changes the distribution of trapped electrons at the device surface, which is reported in the previous study by operando X-ray spectroscopy. Also, we show external control of quantum dot formation, previously challenging in an FET structure, by using current collapse.
Charge state estimation in quantum dots using a Bayesian approach

Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Tomohiro Otsuka

2024年8月6日

DOI： 10.1103/PhysRevApplied.23.034078 　

詳細を見る詳細を閉じる

Detection of single-electron charges in solid-state nanodevices is a key technique in semiconductor quantum bit readout for quantum information processing and probing electronic properties of nanostructures. This detection is achieved using quantum dot charge sensors, with its speed enhanced by high-speed RF reflectometry. Recently, real-time processing of data from RF reflectometry has attracted much attention to quantum information processing. In this paper, we propose a sequential method based on Bayes' theorem for estimating the charge state and compare its performance with the averaging approach and threshold judgment. When the noise variance differs between the empty and occupied states, the Bayesian approach demonstrates a lower error score, facilitating the extraction of more data points in real-time charge state estimation. Additionally, the Bayesian approach outperforms the averaging method and threshold judgment in terms of error rates for charge state estimation, even during charge transitions. This technique is broadly applicable to single-electron detection and holds substantial utility for quantum bit readout and the operation of nanoprobes that utilize single-electron detection.
Lattice-guided growth of dense arrays of aligned transition metal dichalcogenide nanoribbons with high catalytic reactivity

Zongpeng Ma, Pablo Solís-Fernández, Kaito Hirata, Yung-Chang Lin, Keisuke Shinokita, Mina Maruyama, Kota Honda, Tatsuki Kato, Aika Uchida, Hiroto Ogura, Tomohiro Otsuka, Masahiro Hara, Kazunari Matsuda, Kazu Suenaga, Susumu Okada, Toshiaki Kato, Yasufumi Takahashi, Hiroki Ago

2024年7月13日

DOI： 10.1126/sciadv.adr8046 　

詳細を見る詳細を閉じる

Transition metal dichalcogenides (TMDs) exhibit unique properties and potential applications when reduced to one-dimensional (1D) nanoribbons (NRs), owing to quantum confinement and high edge densities. However, effective growth methods for self-aligned TMD NRs are still lacking. We demonstrate a versatile approach for lattice-guided growth of dense, aligned MoS2 NR arrays via chemical vapor deposition (CVD) on anisotropic sapphire substrates, without tailored surface steps. This method enables the synthesis of NRs with widths below 10 nm and longitudinal axis parallel to the zigzag direction, being also extensible to the growth of WS2 NRs and MoS2-WS2 hetero-nanoribbons. Growth is influenced by both substrate and CVD temperature, indicating the role of anisotropic precursor diffusion and substrate interaction. The 1D nature of the NRs was asserted by the observation of Coulomb blockade at low temperature. Pronounced catalytic activity was observed at the edges of the NRs, indicating their promise for efficient catalysis.
Microwave dependent quantum transport characteristics in GaN/AlGaN FETs

Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takashi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

2024年4月17日

DOI： 10.1103/PhysRevB.110.035305 　

詳細を見る詳細を閉じる

Defects in semiconductors, traditionally seen as detrimental to electronic device performance, have emerged as potential assets in quantum technologies due to their unique quantum properties. This study investigates the interaction between defects and quantum electron transport in GaN/AlGaN field-effect transistors, highlighting the observation of Fano resonances at low temperatures. We observe the resonance spectra and their dependence on gate voltage and magnetic fields. To explain the observed behavior, we construct the possible scenario as a Fano interferometer with finite width. Our findings reveal the potential of semiconductor defects to contribute to the development of quantum information processing, providing their role to key components in next-generation quantum devices.
Dynamics of quantum cellular automata electron transition in triple quantum dots

Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Wataru Izumida, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Tomohiro Otsuka

2024年3月10日

DOI： 10.1103/PhysRevB.110.235421 　

詳細を見る詳細を閉じる

The quantum cellular automata (QCA) effect is a transition in which multiple electron move coordinately by Coulomb interactions and observed in multiple quantum dots. This effect will be useful for realizing and improving quantum cellular automata and information transfer using multiple electron transfer. In this paper, we investigate the real-time dynamics of the QCA charge transitions in a triple quantum dot by using fast charge-state readout realized by rf reflectometry. We observe real-time charge transitions and analyze the tunneling rate comparing with the first-order tunneling processes. We also measure the gate voltage dependence of the QCA transition and show that it can be controlled by the voltage.
通信用ロジック・アルゴリズムを活用した量子古典ハイブリッド求解技術の検討

越川翔太, 保坂有杜, 西川翔太, 小西良明, 篠崎基矢, 大塚朋廣, WAIDYASOORIYA Hasitha Muthumala, 張山昌論, 吉田剛

電子情報通信学会技術研究報告(Web)　123　(329(CS2023 93-103))　2024年

ISSN： 2432-6380
GaN FETにおけるマイクロ波共鳴ピークの解析

松村和真, 阿部峰也, 篠崎基矢, 相澤拓海, 熊坂武志, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(1)　2024年

ISSN： 2189-079X
酸化亜鉛量子ドット近藤効果の解析

野呂康介, 野呂康介, 松村和真, 松村和真, 熊坂武志, 小塚裕介, 塚崎敦, 塚崎敦, 川崎雅司, 川崎雅司, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(1)　2024年

ISSN： 2189-079X
半導体量子デバイスの放射線に対する応答の研究

高草元, 岸本康弘, 吉田斉, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(1)　2024年

ISSN： 2189-079X
スピン量子ビットを用いた電子波束の単発測定法の開発

JANG Yunseong, TU Han Ngoc, 藤田高史, 大塚朋廣, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 山本倫久, BAEUERLE Christopher, 新見康洋, 新見康洋, 高田真太郎, 高田真太郎

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(2)　2024年

ISSN： 2189-079X
原子間力顕微鏡による宙づりグラフェンの局所陽極酸化

田中奎伍, 柿添勇成, 松井朋裕, 大塚朋廣, 原正大, 原正大

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(2)　2024年

ISSN： 2189-079X
低温可変共振回路に向けたSrTiO₃可変容量コンデンサ特性の面方位・ドープ依存性

白地昭豊鏡, 篠崎基矢, 富岡泰秀, 小塚裕介, 佐藤彰一, 熊坂武志, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(2)　2024年

ISSN： 2189-079X
RFSoCを用いた半導体量子デバイス高周波反射測定系の構築

篠崎基矢, 上面友也, 上面友也, 保坂有杜, 瀬尾拓未, 瀬尾拓未, 八島俊介, 八島俊介, 白地昭豊鏡, 白地昭豊鏡, 野呂康介, 野呂康介, 佐藤彰一, 熊坂武志, 吉田剛, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　79　(2)　2024年

ISSN： 2189-079X
単一ペロブスカイト量子ドットの電気伝導特性

高橋央輔, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 柴田憲治

応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　71st　2024年

ISSN： 2758-4704
進行波型超伝導増幅器の集積性向上に向けた高誘電率基板上窒化ニオブ薄膜のマイクロ波特性評価

沓間弘樹, 沓間弘樹, 森俊祐, 小塚裕介, 大塚朋廣, 松浦康平, 山下太郎

応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　71st　2024年

ISSN： 2758-4704
単一ペロブスカイト量子ドットに対する電気伝導特性評価

高橋央輔, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 柴田憲治

応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　85th　2024年

ISSN： 2758-4704
単一PbS量子ドットトランジスタへの電気二重層ゲートの適用

滝口智稀, 高橋央輔, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 柴田憲治

応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　85th　2024年

ISSN： 2758-4704
Kondo effect in electrostatically defined ZnO quantum dots

Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

2023年11月21日

DOI： 10.1038/s41467-024-53890-2 　

詳細を見る詳細を閉じる

Quantum devices such as spin qubits have been extensively investigated in electrostatically confined quantum dots using high-quality semiconductor heterostructures like GaAs and Si. Here, we present the first demonstration of electrostatically forming the quantum dots in ZnO heterostructures. Through the transport measurement, we uncover the distinctive signature of the Kondo effect independent of the even-odd electron number parity, which contrasts with the typical behavior of the Kondo effect in GaAs. By analyzing temperature and magnetic field dependences, we find that the absence of the even-odd parity in the Kondo effect is not straightforwardly interpreted by the considerations developed for conventional semiconductors. We propose that, based on the unique parameters of ZnO, electron correlation likely plays a fundamental role in this observation. Our study not only clarifies the physics of correlated electrons in the quantum dot but also holds promise for applications in quantum devices, leveraging the unique features of ZnO.
Wide dynamic range charge sensor operation by high-speed feedback control of radio-frequency reflectometry

Yoshihiro Fujiwara, Motoya Shinozaki, Kazuma Matsumura, Kosuke Noro, Riku Tataka, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

2023年7月11日

DOI： 10.1063/5.0167212 　

詳細を見る詳細を閉じる

Semiconductor quantum dots are useful for controlling and observing quantum states and can also be used as sensors for reading out quantum bits and exploring local electronic states in nanostructures. However, challenges remain for the sensor applications, such as the trade-off between sensitivity and dynamic range and the issue of instability due to external disturbances. In this study, we demonstrate proportional-integral-differential feedback control of the radio-frequency reflectometry in GaN nanodevices using a field-programmable gate array. This technique can maintain the operating point of the charge sensor with high sensitivity. The system also realizes a wide dynamic range and high sensor sensitivity through the monitoring of the feedback signal. This method has potential applications in exploring dynamics and instability of electronic and quantum states in nanostructures.
Channel length dependence of the formation of quantum dots in GaN/AlGaN FETs

Kazuma Matsumura, Takaya Abe, Takahito Kitada, Takeshi Kumasaka, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

2023年4月13日

DOI： 10.35848/1882-0786/ace415 　

詳細を見る詳細を閉じる

Quantum dots can be formed in simple GaN/AlGaN field-effect-transistors (FETs) by disordered potential induced by impurities and defects. Here, we investigate the channel length dependence of the formation of quantum dots. We observe decrease of the number of formed quantum dots with decrease of the FET channel length. A few quantum dots are formed in the case with the gate length of 0.05~$μ$m and we evaluate the dot parameters and the disordered potential. We also investigate the effects of a thermal cycle and illumination of light, and reveal the change of the disordered potential.
高周波反射測定の高速PID制御による電荷センサのダイナミックレンジ改善

篠崎基矢, 藤原義弘, 藤原義弘, 松村和真, 松村和真, 野呂康介, 野呂康介, 田高陸, 田高陸, 佐藤彰一, 熊坂武志, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　78　(2)　2023年

ISSN： 2189-079X
短チャネルGaN FETにおける少数量子ドットの形成

松村和真, 阿部峰也, 北田孝仁, 熊坂武志, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　78　(2)　2023年

ISSN： 2189-079X
単一PbS量子ドットトランジスタの電気伝導特性

柴田憲治, 吉田政希, 平川一彦, 大塚朋廣, BISRI Satria, BISRI Satria, 岩佐義宏, 岩佐義宏

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　78　(2)　2023年

ISSN： 2189-079X
単一コロイドPbS量子ドットトランジスタの電気伝導特性

柴田憲治, 吉田政希, 平川一彦, 大塚朋廣, BISRI Satria, BISRI Satria, 岩佐義宏, 岩佐義宏

応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　84th　2023年

ISSN： 2758-4704
ナノギャップ電極と結合した単一PbS量子ドットの電気伝導特性

吉田政希, 阿部真弓, 平川一彦, 大塚朋廣, BISRI Satria, BISRI Satria, 岩佐義宏, 岩佐義宏, 柴田憲治

応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　70th　2023年

ISSN： 2758-4704
量子ドット電荷状態推定機械学習モデルの予測判断根拠可視化

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠崎基矢, 北田孝仁, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　78　(1)　2023年

ISSN： 2189-079X
機械学習による量子ドット電荷状態自動推定の汎化性能改良

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠崎基矢, 北田孝仁, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　78　(2)　2023年

ISSN： 2189-079X
Radio-frequency reflectometry in bilayer graphene devices utilizing micro graphite back-gates

Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, Tomohiro Otsuka

2022年11月30日

DOI： 10.1103/PhysRevApplied.20.014035 　

詳細を見る詳細を閉じる

Bilayer graphene is an attractive material that realizes high-quality two-dimensional electron gas with a controllable bandgap. By utilizing the bandgap, electrical gate tuning of the carrier is possible and formation of nanostructures such as quantum dots have been reported. To probe the dynamics of the electronics states and realize applications for quantum bit devices, RF-reflectometry which enables high-speed electric measurements is important. Here we demonstrate RF-reflectometry in bilayer graphene devices. We utilize a micro graphite back-gate and an undoped Si substrate to reduce the parasitic capacitance which degrades the RF-reflectometry. We measure the resonance properties of a tank circuit which contains the bilayer graphene device. We form RF-reflectmetory setup and compared the result with the DC measurement, and confirmed their consistency. We also measure Coulomb diamonds of quantum dots possibly formed by bubbles and confirm that RF-reflectometry of quantum dots can be performed. This technique enables high-speed measurements of bilayer graphene quantum dots and contributes to the research of bilayer graphene-based quantum devices by fast readout of the states.
Visual explanations of machine learning model estimating charge states in quantum dots

Yui Muto, Takumi Nakaso, Motoya Shinozaki, Takumi Aizawa, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

2022年10月26日

DOI： 10.1063/5.0193621 　

詳細を見る詳細を閉じる

Charge state recognition in quantum dot devices is important in the preparation of quantum bits for quantum information processing. Toward auto-tuning of larger-scale quantum devices, automatic charge state recognition by machine learning has been demonstrated. For further development of this technology, an understanding of the operation of the machine learning model, which is usually a black box, will be useful. In this study, we analyze the explainability of the machine learning model estimating charge states in quantum dots by gradient-weighted class activation mapping, which identified class-discriminative regions for the predictions. The model predicts the state based on the change transition lines, indicating that human-like recognition is realized. We also demonstrate improvements of the model by utilizing feedback from the mapping results. Due to the simplicity of our simulation and pre-processing methods, our approach offers scalability without significant additional simulation costs, demonstrating its suitability for future quantum dot system expansions.
Formation of quantum dots in MoS2 with cryogenic Bi contacts and intrinsic Schottky barriers

Riku Tataka, Alka Sharma, Tomoya Johmen, Takeshi Kumasaka, Motoya Shinozaki, Yong P. Chen, Tomohiro Otsuka

2022年10月21日

詳細を見る詳細を閉じる

The recent advancement in two-dimensional (2D) materials-based quantum confinement has provided an opportunity to investigate and manipulate electron transport for quantum applications. However, the issues of metal/semiconductor interface effects create a hurdle to realize the artificial fabrication of the quantum dot and study the quantum transport. Here, we utilize the strategy of employing the semimetal for Ohmic contacts with transition metal dichalcogenides especially, multilayer MoS2 and successfully fabricate the MoS2-Bi based FET devices. We observe the Ohmic behavior in the MoS2-Bi devices at cryogenic temperatures 4.2, 2.3 and 0.4 K. We also utilize intrinsic Schottky barriers formed at the interface between MoS2 and Au for the gate electrodes to form and control quantum dots. We observed Coulomb diamonds in MoS2 devices at cryogenic temperature. Our results of quantum transport in MoS2 could serve as a stepping stone for investigating novel quantum effects such as spin-valley coupling and the manipulation of qubit systems.
二層グラフェン微小デバイスにおける高周波反射測定

上面友也, 篠崎基矢, 藤原義弘, 田高陸, 熊坂武志, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(2)　2022年

ISSN： 2189-079X
量子ポイントコンタクトの放射線応答の調査

湯田秀明, 吉田斉, 大塚朋廣, 岸本康宏

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(1)　2022年

ISSN： 2189-079X
微細CoFeB/MgO磁気トンネル接合における非線形電子輸送特性

篠崎基矢, 篠崎基矢, 五十嵐純太, 五十嵐純太, 岩切秀一, 北田孝仁, 北田孝仁, 早川佳祐, 早川佳祐, 陣内佛霖, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 深見俊輔, 深見俊輔, 深見俊輔, 深見俊輔, 深見俊輔, 深見俊輔, 小林研介, 大野英男, 大野英男, 大野英男, 大野英男, 大野英男, 大野英男

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(1)　2022年

ISSN： 2189-079X
GaN FETの電流コラプス下における量子ドット形成

阿部峰也, 篠崎基矢, 相澤拓海, 熊坂武志, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(1)　2022年

ISSN： 2189-079X
酸化亜鉛量子ドットの形成と近藤効果の観測

野呂康介, 熊坂武志, 藤原義弘, 小塚裕介, 塚崎敦, 川崎雅司, 川崎雅司, 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(2)　2022年

ISSN： 2189-079X
MoS2におけるコンタクト,ゲート電極の開発と量子ドット形成

田高陸, SHARMA Alka, 上面友也, 篠崎基矢, 熊坂武志, CHEN Yong P., CHEN Yong P., 大塚朋廣, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(2)　2022年

ISSN： 2189-079X
ナノギャップ電極と結合したPbS量子ドットにおける電気伝導特性

柴田憲治, 齋藤光貴, 大塚朋廣

応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　69th　2022年

ISSN： 2758-4704
機械学習と前処理によるノイズ耐性のある量子ドット電荷状態推定

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠崎基矢, 北田孝仁, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 兼村厚範, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(1)　2022年

ISSN： 2189-079X
高周波反射測定による量子ドットQCA状態電荷遷移の実時間観測

相澤拓海, 篠崎基矢, 藤原義弘, 熊坂武志, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　77　(1)　2022年

ISSN： 2189-079X
GaN FET中量子ドット形成のチャネル長依存性

阿部峰也, 北田孝仁, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　76　(1)　2021年

ISSN： 2189-079X
半導体量子ドットを用いた電子スピン状態の測定と制御

大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　76　(1)　2021年

ISSN： 2189-079X
CVDグラフェンナノリボンにおける単一量子ドット形成

北田孝仁, 阿部峰也, 瀬尾瑞樹, 佐藤尚郁, 篠崎基矢, 相澤拓海, 武藤由依, 金子俊郎, 加藤俊顕, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　76　(1)　2021年

ISSN： 2189-079X
GaN FETにおけるマイクロ波依存伝導の観測

阿部峰也, 篠崎基矢, 相澤拓海, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　76　(2)　2021年

ISSN： 2189-079X
電荷検出器への応用に向けた金属ナノ接合の微細化と伝導特性制御

柴田憲治, 佐々木尚人, 斉藤大我, 大塚朋廣, 平川一彦

応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　68th　2021年

ISSN： 2758-4704
Gate voltage dependence of noise distribution in radio-frequency reflectometry in gallium arsenide quantum dots

Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Takumi Ito, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Tomohiro Otsuka

2020年12月8日

DOI： 10.35848/1882-0786/abe41f 　

詳細を見る詳細を閉じる

We investigate gate voltage dependence of electrical readout noise in high-speed rf reflectometry using gallium arsenide quantum dots. The fast Fourier transform spectrum from the real time measurement reflects build-in device noise and circuit noise including the resonator and the amplifier. We separate their noise spectral components by model analysis. Detail of gate voltage dependence of the flicker noise is investigated and compared to the charge sensor sensitivity. We point out that the dominant component of the readout noise changes by the measurement integration time.
Spin orbit field in a physically defined p type MOS silicon double quantum dot

Marian Marx, Jun Yoneda, Ángel Gutiérrez Rubio, Peter Stano, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Sen Li, Yu Yamaoka, Takashi Nakajima, Akito Noiri, Daniel Loss, Tetsuo Kodera, Seigo Tarucha

2020年3月16日

詳細を見る詳細を閉じる

We experimentally and theoretically investigate the spin orbit (SO) field in a physically defined, p type metal oxide semiconductor double quantum dot in silicon. We measure the magnetic field dependence of the leakage current through the double dot in the Pauli spin blockade. A finite magnetic field lifts the blockade, with the lifting least effective when the external and SO fields are parallel. In this way, we find that the spin flip of a tunneling hole is due to a SO field pointing perpendicular to the double dot axis and almost fully out of the quantum well plane. We augment the measurements by a derivation of SO terms using group symmetric representations theory. It predicts that without in plane electric fields (a quantum well case), the SO field would be mostly within the plane, dominated by a sum of a Rashba and a Dresselhaus like term. We, therefore, interpret the observed SO field as originated in the electric fields with substantial in plane components.
Formation of quantum dots in GaN/AlGaN FETs

Tomohiro Otsuka, Takaya Abe, Takahito Kitada, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara

2020年2月9日

DOI： 10.1038/s41598-020-72269-z 　

詳細を見る詳細を閉じる

GaN and the heterostructures are attractive in condensed matter science and applications for electronic devices. We measure the electron transport in GaN/AlGaN field-effect transistors (FETs) at cryogenic temperature. We observe formation of quantum dots in the conduction channel near the depletion of the 2-dimensional electron gas (2DEG). Multiple quantum dots are formed in the disordered potential induced by impurities in the FET conduction channel. We also measure the gate insulator dependence of the transport properties. These results can be utilized for the development of quantum dot devices utilizing GaN/AlGaN heterostructures and evaluation of the impurities in GaN/AlGaN FET channels.
Coherence of a driven electron spin qubit actively decoupled from quasi-static noise

Takashi Nakajima, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Jun Yoneda, Peter Stano, Shinichi Amaha, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Matthieu R. Delbecq, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss, Seigo Tarucha

2020年1月9日

DOI： 10.1103/PhysRevX.10.011060 　

詳細を見る詳細を閉じる

The coherence of electron spin qubits in semiconductor quantum dots suffers mostly from low-frequency noise. During the last decade, efforts have been devoted to mitigate such noise by material engineering, leading to substantial enhancement of the spin dephasing time for an idling qubit. However, the role of the environmental noise during spin manipulation, which determines the control fidelity, is less understood. We demonstrate an electron spin qubit whose coherence in the driven evolution is limited by high-frequency charge noise rather than the quasi-static noise inherent to any semiconductor device. We employed a feedback control technique to actively suppress the latter, demonstrating a $π$-flip gate fidelity as high as $99.04\pm 0.23\,\%$ in a gallium arsenide quantum dot. We show that the driven-evolution coherence is limited by the longitudinal noise at the Rabi frequency, whose spectrum resembles the $1/f$ noise observed in isotopically purified silicon qubits.
CVDグラフェンナノリボンの電気伝導特性測定

北田孝仁, 阿部峰也, 瀬尾瑞樹, 金子俊郎, 加藤俊顕, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　75　(1)　2020年

ISSN： 2189-079X
CVDグラフェンナノリボンにおける量子ドット形成

北田孝仁, 阿部峰也, 篠崎基矢, 瀬尾瑞樹, 金子俊郎, 加藤俊顕, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　75　(2)　2020年

ISSN： 2189-079X
量子ドット高周波反射測定のノイズ解析

篠崎基矢, 武藤由依, 北田孝仁, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, 伊藤匠, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　75　(2)　2020年

ISSN： 2189-079X
ベイズ手法による量子ドット電荷状態推定のノイズ依存性

武藤由依, 篠崎基矢, 北田孝仁, 永安修也, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, LI Sen, 伊藤匠, 樽茶清悟, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　75　(2)　2020年

ISSN： 2189-079X
機械学習による量子ドットの電荷状態推定

中曽拓, 篠崎基矢, 相澤拓海, 北田孝仁, 武藤由依, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, 伊藤匠, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 兼村厚範, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　75　(2)　2020年

ISSN： 2189-079X
Quantum nondemolition measurement of an electron spin qubit

Takashi Nakajima, Akito Noiri, Jun Yoneda, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Shinichi Amaha, Giles Allison, Kento Kawasaki, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss, Seigo Tarucha

2019年4月25日

DOI： 10.1038/s41565-019-0426-x 　

詳細を見る詳細を閉じる

Measurement of quantum systems inevitably involves disturbance in various forms. Within the limits imposed by quantum mechanics, however, one can design an "ideal" projective measurement that does not introduce a back action on the measured observable, known as a quantum nondemolition (QND) measurement. Here we demonstrate an all-electrical QND measurement of a single electron spin in a gate-defined quantum dot via an exchange-coupled ancilla qubit. The ancilla qubit, encoded in the singlet-triplet two-electron subspace, is entangled with the single spin and subsequently read out in a single shot projective measurement at a rate two orders of magnitude faster than the spin relaxation. The QND nature of the measurement protocol is evidenced by observing a monotonic increase of the readout fidelity over one hundred repetitive measurements against arbitrary input states. We extract information from the measurement record using the method of optimal inference, which is tolerant to the presence of the relaxation and dephasing. The QND measurement allows us to observe spontaneous spin flips (quantum jumps) in an isolated system with small disturbance. Combined with the high-fidelity control of spin qubits, these results pave the way for various measurement-based quantum state manipulations including quantum error correction protocols.
量子デバイスの高周波測定技術

大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　74　(1)　2019年

ISSN： 2189-079X
GaN FETにおける量子ドット形成

阿部峰也, 北田孝仁, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　74　(2)　2019年

ISSN： 2189-079X
電子スピンの量子テレポーテーションに向けた実験

小嶋洋平, 小嶋洋平, 中島峻, 野入亮人, 米田淳, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 武田健太, LI Sen, BARTLETT Stephen D., LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　74　(1)　2019年

ISSN： 2189-079X
微小磁石ESRに用いる局所磁場パラメータの解析

伊藤匠, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　74　(1)　2019年

ISSN： 2189-079X
フィードバック制御による電子スピン量子ビットの操作忠実度の向上

野入亮人, 中島峻, 川崎賢人, 米田淳, STANO Peter, 天羽真一, 大塚朋廣, 武田健太, DELBECQ Matthieu R., ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., LOSS Daniel, LOSS Daniel, 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　74　(1)　2019年

ISSN： 2189-079X
4重量子ドットにおける4電子スピン状態測定法の開発

伊藤匠, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　74　(2)　2019年

ISSN： 2189-079X
Difference in charge and spin dynamics in a quantum dot-lead coupled system

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

2018年8月15日

DOI： 10.1103/PhysRevB.99.085402 　

詳細を見る詳細を閉じる

We analyze time evolution of charge and spin states in a quantum dot coupled to an electric reservoir. Utilizing high-speed single-electron detection, we focus on dynamics induced by the first-order tunneling. We find that there is a difference between the spin and the charge relaxation: the former appears slower than the latter. The difference depends on the Fermi occupation factor and the spin relaxation becomes slower when the energy level of the quantum dot is lowered. We explain this behavior by a theory which includes the first-order tunneling processes. We conduct detailed comparison of the experiment and the theory with changing the energy of the quantum dot levels, and the theory can reproduce the experimental results.
Four single-spin Rabi oscillations in a quadruple quantum dot

Takumi Ito, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

2018年5月16日

詳細を見る詳細を閉じる

Scaling up qubits is a necessary step to realize useful systems of quantum computation. Here we demonstrate coherent manipulations of four individual electron spins using a micro-magnet method in a quadruple quantum dot - the largest number of dots used for the single spin control in multiple quantum dots. We observe Rabi oscillations and electron spin resonance (ESR) for each dot and evaluate the spin-electric coupling of the four dots, and finally discuss practical approaches to independently address single spin control in multiple quantum dot systems containing even more quantum dots.
シリコン量子ドットにおける2スピン同時検出

米田淳, 武田健太, 野入亮人, 中島峻, 大塚朋廣, LI Sen, 小寺哲夫, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　73　(1)　2018年

ISSN： 2189-079X
電子スピンの量子テレポーテーションに向けた実験スキーム

小嶋洋平, 小嶋洋平, 中島峻, 野入亮人, 米田淳, 大塚朋廣, 武田健太, 伊藤匠, 伊藤匠, BARTLETT Stephen D., LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　73　(1)　2018年

ISSN： 2189-079X
ベイズ推定を用いた量子ドット電荷計の信号解析

大塚朋廣, 永安修也, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., 米田淳, 武田健太, 野入亮人, LI Sen, 伊藤匠, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　73　(1)　2018年

ISSN： 2189-079X
異種スピン量子ビット間の制御位相ゲート

野入亮人, 中島峻, 米田淳, DELBECQ Matthieu R., STANO Peter, 大塚朋廣, 武田健太, 天羽真一, ALLISON Giles, 川崎賢人, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., LOSS Daniel, LOSS Daniel, 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　73　(1)　2018年

ISSN： 2189-079X
同位体制御Si/SiGe単一電子スピンの1/f電荷揺らぎによる位相雑音

米田淳, 武田健太, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu R, ALLISON Giles, 本田拓夢, 小寺哲夫, 小田俊理, 星裕介, 宇佐美徳隆, 伊藤公平, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(2)　ROMBUNNO.21pB31‐4　2017年9月25日

ISSN： 2189-079X
同位体制御Si/SiGe電子スピン量子ビットの高速量子操作忠実度

米田淳, 武田健太, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu R, ALLISON Giles, 本田拓夢, 小寺哲夫, 小田俊理, 星裕介, 宇佐美徳隆, 伊藤公平, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(1)　ROMBUNNO.17pA21‐7　2017年3月21日

ISSN： 2189-079X
Robust Single-Shot Spin Measurement with 99.5% Fidelity in a Quantum Dot Array

Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Tomohiro Otsuka, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Kenta Takeda, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Daniel Loss, Seigo Tarucha

2017年1月13日

DOI： 10.1103/PhysRevLett.119.017701 　

詳細を見る詳細を閉じる

We demonstrate a new method for projective single-shot measurement of two electron spin states (singlet versus triplet) in an array of gate-defined lateral quantum dots in GaAs. The measurement has very high fidelity and is robust with respect to electric and magnetic fluctuations in the environment. It exploits a long-lived metastable charge state, which increases both the contrast and the duration of the charge signal distinguishing the two measurement outcomes. This method allows us to evaluate the charge measurement error and the spin-to-charge conversion error separately. We specify conditions under which this method can be used, and project its general applicability to scalable quantum dot arrays in GaAs or silicon.
局所的な電子状態の高速な制御,検出手法の研究

大塚朋廣

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(1)　2017年

ISSN： 2189-079X
異種スピン量子ビット間の制御NOTゲート II

中島峻, 野入亮人, 米田淳, 大塚朋廣, 武田健太, DELBECQ Matthieu R., 川崎賢人, ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(1)　2017年

ISSN： 2189-079X
異種スピン量子ビット間の制御NOTゲート I

野入亮人, 中島峻, 米田淳, 大塚朋廣, 武田健太, DELBECQ Matthieu R., 川崎賢人, ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(1)　2017年

ISSN： 2189-079X
フィードバック制御による電子スピン位相緩和の抑制 II

野入亮人, 川崎賢人, 中島峻, 米田淳, STANO P., 大塚朋廣, 武田健太, DELBECQ Matthieu R., ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., LOSS D., 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(2)　2017年

ISSN： 2189-079X
フィードバック制御による電子スピン位相緩和の抑制 I

中島峻, 川崎賢人, 野入亮人, 米田淳, STANO P., 大塚朋廣, 武田健太, DELBECQ Matthieu R., ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., LOSS D., 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(2)　2017年

ISSN： 2189-079X
4重量子ドットにおける4スピンの独立なRabi振動の観測

伊藤匠, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, ALLISON Giles, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(1)　2017年

ISSN： 2189-079X
量子ドット-電極結合系における電荷・スピンダイナミクス

大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu R., STANO Peter, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, ALLISON Giles, 野入亮人, 伊藤匠, LOSS Daniel, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D., 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　72　(2)　2017年

ISSN： 2189-079X
Fast probe of local electronic states in nanostructures utilizing a single-lead quantum dot

Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Retsu Sugawara, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

2016年10月7日

DOI： 10.1038/srep14616 　

詳細を見る詳細を閉じる

Transport measurements are powerful tools to probe electronic properties of solid-state materials. To access properties of local electronic states in nanostructures, such as local density of states, electronic distribution and so on, micro-probes utilizing artificial nanostructures have been invented to perform measurements in addition to those with conventional macroscopic electronic reservoirs. Here we demonstrate a new kind of micro-probe: a fast single-lead quantum dot probe, which utilizes a quantum dot coupled only to the target structure through a tunneling barrier and fast charge readout by RF reflectometry. The probe can directly access the local electronic states with wide bandwidth. The probe can also access more electronic states, not just those around the Fermi level, and the operations are robust against bias voltages and temperatures.
同位体制御されたSi/SiGe量子ドットにおける単一電子スピン共鳴

米田淳, 武田健太, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu R, ALLISON Giles, 本田拓夢, 小寺哲夫, 小田俊理, 星裕介, 宇佐美徳隆, 伊藤公平, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　71　(2)　ROMBUNNO.15aAB‐11　2016年9月23日

ISSN： 2189-079X
Si/SiGe多重量子ドットの形成と電荷状態測定

大塚朋廣, 武田健太, 米田淳, 本田拓夢, DELBECQ Matthieu, ALLISON Giles, MARX Marian, 中島峻, 小寺哲夫, 小田俊理, 星裕介, 宇佐美徳隆, 伊藤公平, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　71　(2)　ROMBUNNO.15aAB‐10　2016年9月23日

ISSN： 2189-079X
Tunneling induced spin dynamics in a quantum dot-lead hybrid system

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Peter Stano, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

2016年8月27日

DOI： 10.1038/s41598-017-12217-6 　

詳細を見る詳細を閉じる

Semiconductor quantum dots (QDs) offer a platform to explore the physics of quantum electronics including spins. Electron spins in QDs are considered good candidates for quantum bits in quantum information processing, and spin control and readout have been established down to a single electron level. We use these techniques to explore spin dynamics in a hybrid system, namely a QD coupled to a two dimensional electronic reservoir. The proximity of the lead results in relaxation dynamics of both charge and spin, the mechanism of which is revealed by comparing the charge and spin signal. For example, higher order charge tunneling events can be monitored by observing the spin. We expect these results to stimulate further exploration of spin dynamics in QD-lead hybrid systems and expand the possibilities for controlled spin manipulations.
Detection and control of charge states in a quintuple quantum dot

Takumi Ito, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Matthieu R. Delbecq, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Akito Noiri, Kento Kawasaki, Seigo Tarucha

2016年4月15日

DOI： 10.1038/srep39113 　

詳細を見る詳細を閉じる

A semiconductor quintuple quantum dot with two charge sensors and an additional contact to the center dot from an electron reservoir is fabricated to demonstrate the concept of scalable architecture. This design enables formation of the five dots as confirmed by measurements of the charge states of the three nearest dots to the respective charge sensor. The gate performance of the measured stability diagram is well reproduced by a capacitance model.These results provide an important step towards realizing controllable large scale multiple quantum dot systems.
Coherent electron-spin-resonance manipulation of three individual spins in a triple quantum dot

Akito Noiri, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Tomohiro Otsuka, Matthiew R. Delbecq, Kenta Takeda, Shinichi Amaha, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

2016年4月13日

DOI： 10.1063/1.4945592 　

詳細を見る詳細を閉じる

Quantum dot arrays provide a promising platform for quantum information processing. For universal quantum simulation and computation, one central issue is to demonstrate the exhaustive controllability of quantum states. Here, we report the addressable manipulation of three single electron spins in a triple quantum dot using a technique combining electron-spin-resonance and a micro-magnet. The micro-magnet makes the local Zeeman field difference between neighboring spins much larger than the nuclear field fluctuation, which ensures the addressable driving of electron-spin-resonance by shifting the resonance condition for each spin. We observe distinct coherent Rabi oscillations for three spins in a semiconductor triple quantum dot with up to 25 MHz spin rotation frequencies. This individual manipulation over three spins enables us to arbitrarily change the magnetic spin quantum number of the three spin system, and thus to operate a triple-dot device as a three-qubit system in combination with the existing technique of exchange operations among three spins.
Coherent transfer of electron spin correlations assisted by dephasing noise

Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Akito Noiri, Kenta Takeda, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Xuedong Hu, Franco Nori, Seigo Tarucha

2016年4月8日

DOI： 10.1038/s41467-018-04544-7 　

詳細を見る詳細を閉じる

Quantum coherence of superposed states, especially of entangled states, is indispensable for many quantum technologies. However, it is vulnerable to environmental noises, posing a fundamental challenge in solid-state systems including spin qubits. Here we show a scheme of entanglement engineering where pure dephasing assists the generation of quantum entanglement at distant sites in a chain of electron spins confined in semiconductor quantum dots. One party of an entangled spin pair, prepared at a single site, is transferred to the next site and then adiabatically swapped with a third spin using a transition across a multi-level avoided crossing. This process is accelerated by the noise-induced dephasing through a variant of the quantum Zeno effect, without sacrificing the coherence of the entangled state. Our finding brings insight into the spin dynamics in open quantum systems coupled to noisy environments, opening an avenue to quantum state manipulation utilizing decoherence effects.
Single-electron Spin Resonance in a Quadruple Quantum Dot

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Takumi Ito, Retsu Sugawara, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

2015年10月9日

DOI： 10.1038/srep31820 　

詳細を見る詳細を閉じる

Electron spins in semiconductor quantum dots are good candidates of quantum bits for quantum information processing. Basic operations of the qubit have been realized in recent years: initialization, manipulation of single spins, two qubit entanglement operations, and readout. Now it becomes crucial to demonstrate scalability of this architecture by conducting spin operations on a scaled up system. Here, we demonstrate single-electron spin resonance in a quadruple quantum dot. A few-electron quadruple quantum dot is formed within a magnetic field gradient created by a micro-magnet. We oscillate the wave functions of the electrons in the quantum dots by applying microwave voltages and this induces electron spin resonance. The resonance energies of the four quantum dots are slightly different because of the stray field created by the micro-magnet and therefore frequency-resolved addressable control of the electron spin resonance is possible.
領域4「III-V族半導体によるトポロジカル絶縁体の実現〜InAs/GaSb量子スピンホール系のエッジ伝導〜」(企画講演,第70回年次大会(2015年)招待・企画・チュートリアル講演の報告,学会報告)

大塚朋廣

日本物理學會誌　70　(8)　638-638　2015年8月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 0029-0181
Robust micro-magnet design for fast electrical manipulations of single spins in quantum dots

Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Tatsuki Takakura, Michel Pioro-Ladrière, Roland Brunner, Hong Lu, Takashi Nakajima, Toshiaki Obata, Akito Noiri, Christopher J. Palmstrøm, Arthur C. Gossard, Seigo Tarucha

2015年7月7日

DOI： 10.7567/APEX.8.084401 　

詳細を見る詳細を閉じる

Tailoring spin coupling to electric fields is central to spintronics and spin-based quantum information processing. We present an optimal micromagnet design that produces appropriate stray magnetic fields to mediate fast electrical spin manipulations in nanodevices. We quantify the practical requirements for spatial field inhomogeneity and tolerance for misalignment with spins, and propose a design scheme to improve the spin-rotation frequency (to exceed 50MHz in GaAs nanostructures). We then validate our design by experiments in separate devices. Our results will open a route to rapidly control solid-state electron spins with limited lifetimes and to study coherent spin dynamics in solids.
電極閉じ込め型シリコンMOS量子ドットの作製と評価

米田淳, 本田拓夢, 武田健太, MARX Marian, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ Matthieu, 天羽真一, ALLISON Giles, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集(CD-ROM)　70　(2)　2015年

ISSN： 2189-079X
8pAV-4 三重量子ドットを用いたスピン・キュービット実験II(8pAV 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

中島峻, 大塚朋廣, デルベックマシュー, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, 菅原烈, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　69　(2)　478-478　2014年8月22日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
8pAV-3 三重量子ドットを用いたスピン・キューピット実験I(8pAV 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

大塚朋廣, 中島峻, デルベックマシュー, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, 菅原烈, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　69　(2)　478-478　2014年8月22日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
8pAV-5 微小磁石を備えたSi/SiGe_2重量子ドットにおける単一電子スピン共鳴(8pAV 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

武田健太, 神岡純, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, デルベックマシュー, 天羽更一, 米田淳, 野入亮人, 菅原烈, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　69　(2)　478-478　2014年8月22日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Single-spin manipulation in a double quantum dot in the field of a micromagnet

Stefano Chesi, Ying-Dan Wang, Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Seigo Tarucha, Daniel Loss

2014年5月29日

DOI： 10.1103/PhysRevB.90.235311 　

詳細を見る詳細を閉じる

The manipulation of single spins in double quantum dots by making use of the exchange interaction and a highly inhomogeneous magnetic field was discussed in [W. A. Coish and D. Loss, Phys. Rev. B 75, 161302 (2007)]. However, such large inhomogeneity is difficult to achieve through the slanting field of a micromagnet in current designs of lateral double dots. Therefore, we examine an analogous spin manipulation scheme directly applicable to realistic GaAs double dot setups. We estimate that typical gate times, realized at the singlet-triplet anticrossing induced by the inhomogeneous micromagnet field, can be a few nanoseconds. We discuss the optimization of initialization, read-out, and single-spin gates through suitable choices of detuning pulses and an improved geometry. We also examine the effect of nuclear dephasing and charge noise. The latter induces fluctuations of both detuning and tunneling amplitude. Our results suggest that this scheme is a promising approach for the realization of fast single-spin operations.
Single to quadruple quantum dots with tunable tunnel couplings

Tatsuki Takakura, Akito Noiri, Toshiaki Obata, Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Katsuharu Yoshida, Seigo Tarucha

2014年1月10日

DOI： 10.1063/1.4869108 　

詳細を見る詳細を閉じる

We prepare a gate-defined quadruple quantum dot to study the gate-tunability of single to quadruple quantum dots with finite inter-dot tunnel couplings. The measured charging energies of various double dots suggest that the dot size is governed by gate geometry. For the triple and quadruple dots we study gate-tunable inter-dot tunnel couplings. Particularly for the triple dot we find that the effective tunnel coupling between side dots significantly depends on the alignment of the center dot potential. These results imply that the present quadruple dot device has gate performance relevant for implementing spin-based four-qubit systems with controllable exchange couplings.
Single to quadruple quantum dots with tunable tunnel couplings

Tatsuki Takakura, Akito Noiri, Toshiaki Obata, Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Katsuharu Yoshida, Seigo Tarucha

2014年1月10日

DOI： 10.1063/1.4869108 　

詳細を見る詳細を閉じる

We prepare a gate-defined quadruple quantum dot to study the gate-tunability of single to quadruple quantum dots with finite inter-dot tunnel couplings. The measured charging energies of various double dots suggest that the dot size is governed by gate geometry. For the triple and quadruple dots we study gate-tunable inter-dot tunnel couplings. Particularly for the triple dot we find that the effective tunnel coupling between side dots significantly depends on the alignment of the center dot potential. These results imply that the present quadruple dot device has gate performance relevant for implementing spin-based four-qubit systems with controllable exchange couplings.
三重量子ドットを用いたスピン・キュービット実験 I

大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ M., 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, 菅原烈, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　69　(2)　2014年

ISSN： 1342-8349
27pDD-6 3端子3重量子ドットにおけるパウリスピンプロッケード(量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

野入亮人, 高倉樹, 小幡理顕, 大塚朋廣, 中島峻, 米田淳, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　68　(2)　634-634　2013年8月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
27pDD-9 単一電子スピン量子ビットの位相ゲート(量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

米田淳, 大塚朋廣, 中島峻, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　68　(2)　635-635　2013年8月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
26pDD-6 量子ポイントコンタクトを用いた量子ホールエッジ状態におけるエネルギー緩和の観測(量子ホール効果,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

大塚朋廣, 杉原裕規, 米田淳, 中島峻, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　68　(2)　611-611　2013年8月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Measurement of energy relaxation in quantum Hall edge states utilizing quantum point contacts

Tomohiro Otsuka, Yuuki Sugihara, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Seigo Tarucha

2013年4月29日

DOI： 10.7566/JPSJ.83.014710 　

詳細を見る詳細を閉じる

We demonstrated a method to probe local electronic states and energy relaxation in quantum Hall edge states utilizing quantum point contacts. We evaluated relaxation lengths in two cases; first, with electron tunneling, and second, only with energy exchange without tunneling between edge states. The results were consistent with previous experiments and validated our method with quantum point contacts. We applied this method to measure the energy relaxation length around a hotspot in quantum Hall regimes and revealed the possible short-distance relaxation process to be the relaxation due to energy exchange between edge states without electron tunneling.
Measurement of energy relaxation in quantum Hall edge states utilizing quantum point contacts

Tomohiro Otsuka, Yuuki Sugihara, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Seigo Tarucha

2013年4月29日

DOI： 10.7566/JPSJ.83.014710 　

詳細を見る詳細を閉じる

We demonstrated a method to probe local electronic states and energy relaxation in quantum Hall edge states utilizing quantum point contacts. We evaluated relaxation lengths in two cases; first, with electron tunneling, and second, only with energy exchange without tunneling between edge states. The results were consistent with previous experiments and validated our method with quantum point contacts. We applied this method to measure the energy relaxation length around a hotspot in quantum Hall regimes and revealed the possible short-distance relaxation process to be the relaxation due to energy exchange between edge states without electron tunneling.
29aXQ-4 単一電子スピン高速ラビ振動の時間分解測定(29aXQ 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

米田淳, 大塚朋廣, 中島峻, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　68　(1)　784-784　2013年3月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
29aXQ-11 トンネル結合制御可能な横型4重量子ドット(29aXQ 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

野入亮人, 高倉樹, 小幡利顕, 大塚朋廣, 米田淳, 吉田勝治, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　68　(1)　786-786　2013年3月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
26aXQ-6 GaAs系量子ポイントコンタクトにおけるコンダクタンス揺らぎのゲートバイアス依存性(26aXQ 量子井戸・超格子・光応答,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

中島峻, 大塚朋廣, 米田淳, 野入亮人, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　68　(1)　743-743　2013年3月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Detection of spin polarization utilizing singlet and triplet states in a single-lead quantum dot

Tomohiro Otsuka, Yuuki Sugihara, Jun Yoneda, Shingo Katsumoto, Seigo Tarucha

2012年6月26日

DOI： 10.1103/PhysRevB.86.081308 　

詳細を見る詳細を閉じる

We propose and demonstrate a new method to probe local spin polarization in semiconductor micro devices at low and zero magnetic fields. By connecting a single-lead quantum dot to a semiconductor micro device and monitoring electron tunneling into singlet and triplet states in the dot, we can detect the local spin polarization formed in the target device. We confirm the validity of this detection scheme utilizing spin split quantum Hall edge states. We also observe non-zero local spin polarization at the device edge in low magnetic fields, which is not detectable with conventional macroscopic probes.
26pCE-8 大きなZeeman磁場差を有する二重量子ドットでの電子スピン共鳴実験(26pCE 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

米田淳, 大塚朋廣, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　67　(1)　744-744　2012年3月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
26pCE-7 シングルリード量子ドット中の2電子状態を用いたスピン偏極検出(26pCE 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

大塚朋廣, 杉原裕規, 米田淳, 小幡利顕, 勝本信吾, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　67　(1)　744-744　2012年3月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
24aTR-6 隣接量子ドット間ゼーマンエネルギー差の微小磁石設計による制御(24aTR 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

米田淳, 大塚朋廣, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　66　(2)　705-705　2011年8月24日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
28pHD-2 横結合型量子ドットによる量子ドットのエネルギー準位スペクトル測定(28pHD 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

桑原優樹, 金善宇, 大塚朋廣, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会講演概要集　66　(1)　729-729　2011年3月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
28aHD-3 高速スピン回転操作のための大きな磁場差をもつ二重量子ドットデバイス(28aHD 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

米田淳, 大塚朋廣, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　66　(1)　724-724　2011年3月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Si/SiGe量子ドットにおけるショットキーゲート電極に対する考察

武田健太, 小幡利顕, 福岡佑二, 大塚朋廣, 小寺哲夫, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 小田俊理, 白木靖寛, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　66　(1)　2011年

ISSN： 1342-8349
Si/SiGe量子ドット作製に向けたPdトップゲート動作点の低電圧化

福岡佑二, 小寺哲夫, 小寺哲夫, 小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 小幡利顕, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 内田建, 白木靖寛, 樽茶清悟, 樽茶清悟, 小田俊理

応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM)　58th　2011年
Si/SiGe量子ドット構造のシミュレーションと作製

福岡佑二, 小寺哲夫, 小寺哲夫, 小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 小幡利顕, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 内田建, 白木靖寛, 樽茶清悟, 樽茶清悟, 小田俊理

応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　72nd　2011年
Si/SiGe系2DEGのPdショットキーゲート制御による結合量子ドットの作製

福岡佑二, 小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 小幡利顕, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 内田建, 白木靖寛, 樽茶清悟, 小田俊理

応用物理学会学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　71st　2010年
SiGeヘテロ構造上のMOS電気ゲートを使った横型のドットの作製<英文title>Lateral dot fabrication by using a MOS electric gate on SiGe hetero structure.

小幡利顕, 申潤錫, ロランドブルナ, 武田健太, 福岡佑二, 大塚朋廣, 小寺哲夫, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 小田俊理, 白木靖寛, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　65　(2)　2010年

ISSN： 1342-8349
PdショットキーゲートによるSi/SiGe量子ドットの作製とその評価

武田健太, 小幡利顕, 福岡佑二, 大塚朋廣, 小寺哲夫, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 小田俊理, 白木靖寛, 樽茶清悟

日本物理学会講演概要集　65　(2)　2010年

ISSN： 1342-8349
Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side coupled quantum dot

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

2009年12月24日

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.245302 　

詳細を見る詳細を閉じる

We demonstrate a new method for locally probing the edge states in the quantum Hall regime utilizing a side coupled quantum dot positioned at an edge of a Hall bar. By measuring the tunneling of electrons from the edge states into the dot, we acquire information on the local electrochemical potential and electron temperature of the edge states. Furthermore, this method allows us to observe the spatial modulation of the electrostatic potential at the edge state due to many-body screening effect.
Probing local electronic states in the quantum Hall regime with a side coupled quantum dot

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

2009年12月24日

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.245302 　

詳細を見る詳細を閉じる

We demonstrate a new method for locally probing the edge states in the quantum Hall regime utilizing a side coupled quantum dot positioned at an edge of a Hall bar. By measuring the tunneling of electrons from the edge states into the dot, we acquire information on the local electrochemical potential and electron temperature of the edge states. Furthermore, this method allows us to observe the spatial modulation of the electrostatic potential at the edge state due to many-body screening effect.
26aXG-11 横結合型量子ドットを用いた量子ホール状態の観測(量子ドット,領域4,半導体,メゾスコピック系・局在)

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会講演概要集　64　(2)　595-595　2009年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
30pTX-6 横結合型量子ドットを用いたスピン偏極の検出(30pTX 量子ドット(結合系とスピン),領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会講演概要集　64　(1)　714-714　2009年3月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Detection of spin polarization with a side coupled quantum dot

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

2009年2月25日

DOI： 10.1103/PhysRevB.79.195313 　

詳細を見る詳細を閉じる

We propose realistic methods to detect local spin polarization, which utilize a quantum dot side coupled to the target system. By choosing appropriate states in the dot, we can put spin selectivity to the dot and detect spins in the target with small disturbance. We also present an experiment which realizes one of the proposed spin detection schemes in magnetic fields.
Excited-state spectroscopy on a quantum dot side-coupled to a quantum wire

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

2008年7月23日

DOI： 10.1063/1.2987424 　

詳細を見る詳細を閉じる

We report excited-state spectroscopy on a quantum dot side-coupled to a quantum wire with accurate energy estimation. Our method utilizes periodic voltage pulses on the dot, and the energy calibration is performed with reference to the bias voltage across the wire. We demonstrate the observation of the orbital excited state and the Zeeman splitting in a single dot.
Excited-state spectroscopy on a quantum dot side-coupled to a quantum wire

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

2008年7月23日

DOI： 10.1063/1.2987424 　

詳細を見る詳細を閉じる

We report excited-state spectroscopy on a quantum dot side-coupled to a quantum wire with accurate energy estimation. Our method utilizes periodic voltage pulses on the dot, and the energy calibration is performed with reference to the bias voltage across the wire. We demonstrate the observation of the orbital excited state and the Zeeman splitting in a single dot.
横結合型量子ドットにおける励起状態の観測

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会講演概要集　63　(2)　2008年

ISSN： 1342-8349
20pYF-4 横結合型量子ドットにおける励起状態の観測(20pYF 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会講演概要集　63　(0)　593-593　2008年
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
DOI： 10.11316/jpsgaiyo.63.2.4.0_593_3 　

ISSN： 1342-8349
24aTH-8 横結合型量子ドットにおけるクーロン相互作用(量子ドット(実験),領域4,半導体,メゾスコピック系・局在)

大塚朋廣, 阿部英介, 勝本信吾, 家泰弘

日本物理学会講演概要集　62　(2)　713-713　2007年8月21日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
20pRC-12 近藤効果の非局所制御(量子ドット,領域4,半導体,メゾスコピック系・局在)

大塚朋廣, 勝本信吾, 家泰弘

日本物理学会講演概要集　62　(1)　685-685　2007年2月28日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Fano Effect in a Few-Electron Quantum Dot

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Shingo Katsumoto, Yasuhiro Iye, Gyong Luck Khym, Kicheon Kang

2007年1月1日

DOI： 10.1143/JPSJ.76.084706 　

詳細を見る詳細を閉じる

We have studied the Fano effect in a few-electron quantum dot side-coupled to a quantum wire. The conductance of the wire, which shows an ordinal staircase-like quantization without the dot, is modified through the interference (the Fano effect) and the charging effects. These effects are utilized to verify the exhaustion of electrons in the dot. The "addition energy spectrum" of the dot shows a shell structure, indicating that the electron confinement potential is fairly circular. A rapid sign inversion of the Fano parameter on the first conductance plateau with the change of the wire gate voltage has been observed, and explained by introducing a finite width of dot-wire coupling.
29pXB-1 2端子ABリングでの位相固定の破れについて(29pXB 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

勝本信吾, 大塚朋廣, Aharony Amnon, Entin-Wohlman Ora

日本物理学会講演概要集　61　(1)　695-695　2006年3月4日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
29pXB-2 横結合型量子ドットを持つ量子細線の伝導特性(29pXB 量子ドット,領域4(半導体,メゾスコピック系・局在))

大塚朋廣, 勝本信吾, 家泰弘, Khym G.L., Kang Kicheon

日本物理学会講演概要集　61　(1)　695-695　2006年3月4日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Breakdown of `phase rigidity' and variations of the Fano effect in closed Aharonov-Bohm interferometers

Amnon Aharony, Ora Entin-Wohlman, Tomohiro Otsuka, Shingo Katsumoto, Hisashi Aikawa, Kensuke Kobayashi

2005年12月16日

DOI： 10.1103/PhysRevB.73.195329 　

詳細を見る詳細を閉じる

Although the conductance of a closed Aharonov-Bohm interferometer, with a quantum dot on one branch, obeys the Onsager symmetry under magnetic field reversal, it needs not be a periodic function of this field: the conductance maxima move with both the field and the gate voltage on the dot, in an apparent breakdown of `phase rigidity'. These experimental findings are explained theoretically as resulting from multiple electronic paths around the interferometer ring. Data containing several Coulomb blockade peaks, whose shapes change with the magnetic flux, are fitted to a simple model, in which each resonant level on the dot couples to a different path around the ring.

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

書籍等出版物 1

量子ドット技術の最前線

荒川泰彦監修

エヌ・ティー・エス　2025年9月

ISBN: 9784860439767

講演・口頭発表等 299

High-Frequency Quantum Devices with Graphene and 2D Materials towards Quantum Information Processing 招待有り

Tomohiro Otsuka

Graphene India 2026　2026年3月10日
Semiconductor Quantum Technologies Using Artificial Nanostructures and Emerging Materials

Hiroto Ogura, Yuto Tsukidate, Zhuoqun Li, Azusa Utsumi, Tomohiro Otsuka, Toshiaki Kato

The 70th Commemorative Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium　2026年3月5日
New Materials and Informatics Approaches for Semiconductor Quantum Technologies 招待有り

Tomohiro Otsuka

The 29th SANKEN International Symposium　2026年1月8日
New materials and techniques for semiconductor quantum technologies

Tomohiro Otsuka

Seminar at University of Washington QuantumX　2025年12月19日
2025年度低温技術夏合宿ー77K小型冷凍機を作ろうー

齊藤雅裕, 大塚朋廣, 木原孟士

2025年度秋季低温工学・超電導学会研究発表会　2025年12月9日
次世代量子情報処理に向けた半導体量子デバイスと新材料に関する研究招待有り

大塚朋廣

石田實記念財団研究奨励賞贈呈式・研究発表会　2025年11月7日
Development of MoS2 quantum devices with a micro-graphite back gate

Yuta Kera, Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Shunsuke Yashima, Kosuke Noro, Takeshi Kumasaka, Azusa Utsumi, Takashi Taniguchi, Kenji Watanabe, Tomohiro Otsuka

International Symposium MSSp2025　2025年11月5日
Formation of quantum dots in graphene nano islands

Takumi Seo, Motoya Shinozaki, Akiko Tada, Yuta Kera, Shunsuke Yashima, Kosuke Noro, Takeshi Kumasaka, Azusa Utsumi, Takashi Matsumoto, Yoshiyuki Kobayashi, Tomohiro Otsuka

International Symposium MSSp2025　2025年11月5日
Observation of ZnO Double Quantum Dots in Few-Electron Regime

Kosuke Noro, Motoya Shinozaki, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

International Symposium MSSp2025　2025年11月5日
On-Board Calibrated Cryogenic RF Characterization of SrTiO₃ Varactors for Quantum Device Applications

Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Yasuhide Tomioka, Hisashi Inoue, Kenta Itoh, Yusuke Kozuka, Takanobu Watanabe, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

International Symposium MSSp2025　2025年11月5日
Direct fabrication of graphene/hBN-based superconductor junctions by plasma-enhanced chemical vapor deposition

Zhuoqun Li, Yuto Tsukisate, Hiroto Ogura, Azusa Utsumi, Tomohiro Otsuka, Toshiaki Kato

The 16th International Conference on Recent Progress in Graphene and 2D Materials Research　2025年11月5日
Efficient Fabrication of Graphene-Based Josephson Junctions for Large-Scale Integrated Quantum Devices

Hiroto Ogura, Yuto Tsukidate, Zhuoqun Li, Azusa Utsumi, Tomohiro Otsuka, Toshiaki Kato

The 16th International Conference on Recent Progress in Graphene and 2D Materials Research　2025年11月4日
新量子材料の物性解明と革新的半導体量子技術への展開

大塚朋廣

JST創発森パネル2025秋の創発の場　2025年11月5日
Cryogenic On-Board Calibrated RF Measurement for Characterizing SrTiO3-Based Capacitors

Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Yasuhide Tomioka, Hisashi Inoue, Kenta Itoh, Yusuke Kozuka, Takanobu Watanabe, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

International Conference on Hybrid Quantum Systems and Nanotechnologies 2025　2025年10月27日
量子コンピューター招待有り

大塚朋廣

応用物理学会第24回スピントロニクス入門セミナー　2025年10月22日
Integrated Machine Learning Approach for Defining Virtual Gates and Identifying the Single-Electron Regime in Quantum Dots

Yui Muto, Michael R. Zielewski, Motoya Shinozaki, Kosuke Noro, Tomohiro Otsuka

The 14th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2025年9月29日
Cryogenic RF Characterization of SrTiO₃ Varactors with Integrated On-Board Calibration

Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Yasuhide Tomioka, Hisashi Inoue, Kenta Itoh, Yusuke Kozuka, Takanobu Watanabe, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

The 14th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2025年9月29日
Microwave varactor using Pt/SrTiO3 Schottky junctions

Kenta Itoh, Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Shoichi Sato, Takeshi Kumasa-ka, Tomohiro Otsuka, Takanobu Watanabe, Yusuke Kozuka

31st International Workshop on Oxide Electronics　2025年9月29日
Electrostatically defined quantum dots in ZnO heterostructures

Kosuke Noro, Motoya Shinozaki, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

31st International Workshop on Oxide Electronics　2025年9月29日
Few-Electron ZnO Double Quantum Dots Characterized via RF Reflectometry

Kosuke Noro, Motoya Shinozaki, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

The 14th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2025年9月29日
Control of Contact Interface Quality for Efficient Fabrication of Graphene-Based Josephson Junctions

Hiroto Ogura, Yuto Tsukidate, Zhuoqun Li, Azusa Utsumi, Tomohiro Otsuka, Toshiaki Kato

Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium　2025年9月24日
Direct fabrication of graphene/hBN-bridged superconductor junctions by plasma-enhanced chemical vapor deposition

Zhuoqun Li, Yuto Tsukidate, Hiroto Ogura, Azusa Utsumi, Tomohiro Otsuka, Toshiaki Kato

Fullerenes-Nanotubes-Graphene General Symposium　2025年9月24日
Bilayer graphene quantum dot probed by RFSoC-based radio-frequency reflectometry

Motoya Shinozaki, Tomoya Johmen, Aruto Hosaka, Takumi Seo, Shunsuke Yashima, Akitomi Shirachi, Kosuke Noro, Shoichi Sato, Takashi Kumasaka, Tsuyoshi Yoshida, Tomohiro Otsuka

University of Washington - Tohoku University Quantum Materials Workshop　2025年9月25日
半導体量子ハードウェアにおける機械学習アプローチ

大塚朋廣

学習物理領域研究会　2025年9月24日
半導体量子ハードウェアにおける機械学習アプローチ

大塚朋廣

学習物理領域研究会　2025年9月24日
オンチップ校正型高周波測定によるSrTiO3コンデンサの低温特性評価

白地昭豊鏡, 篠崎基矢, 富岡泰秀, 井上悠, 伊東謙汰, 小塚裕介, 渡邉孝信, 佐藤彰一, 熊坂武志, 大塚朋廣

日本物理学会　2025年9月18日
酸化亜鉛における三重量子ドットの形成

馬場光一, 野呂康介, 小塚裕介, 熊坂武志, 篠﨑基矢, 川﨑雅司, 大塚朋廣

日本物理学会　2025年9月18日
微小グラファイトバックゲートを有するMoS2量子デバイスの開発

計良雄太, 白地昭豊鏡, 篠﨑基矢, 八島俊介, 野呂康介, 熊坂武志, 内海あずさ, 谷口尚, 渡邊賢司, 大塚朋廣

日本物理学会　2025年9月18日
グラフェンナノアイランド量子ドットの輸送特性評価

篠﨑基矢, 瀬尾拓未, 多田亜希子, 計良雄太, 八島俊介, 野呂康介, 熊坂武志, 内海あずさ, 松本貴士, 小林義之, 大塚朋廣

日本物理学会　2025年9月17日
Machine Learning-Based Detection of Single-Electron Regime and Virtual Gate Definition in Quantum Dots

Yui Muto, Michael R. Zielewski, Motoya Shinozaki, Kosuke Noro, Tomohiro Otsuka

International Conference on Solid State Devices and Materials　2025年9月17日
グラフェンジョセフソン接合集積素子に向けた接合界面制御プロセスの最適化

小倉宏斗, 李卓群, 内海あずさ, 大塚朋廣, 加藤俊顕

応用物理学会　2025年9月10日
単一InAsコロイド量子ドットトランジスタにおける電気伝導特性

柴田憲治, 滝口智稀, 佐藤明, 佐々木悠人, 大塚朋廣

応用物理学会　2025年9月7日
微小グラファイト電極を用いたMoS2デバイスの低温動作特性

計良雄太, 白地昭豊鏡, 篠﨑基矢, 八島俊介, 野呂康介, 熊坂武志, 内海あずさ, 谷口尚, 渡邊賢司, 大塚朋廣

ナノ・スピン実験施設研究発表会　2025年9月4日
Single InAs colloidal quantum dot transistors

Kenji Shibata, Tomoki Takiguchi, Akira Sato, Yuto Sasaki, Tomohiro Otsuka

30th International Conference on Low Temperature Physics　2025年8月8日
Informatics Approaches in Semiconductor Quantum Technologies 招待有り

Tomohiro Otsuka

The 11th Case Western Reserve X Tohoku Joint Symposium　2025年8月7日
Gate-defined bilayer graphene quantum devices probed by radio-frequency reflectometry utilizing RFSoC platform

Motoya Shinozaki, Tomoya Johmen, Aruto Hosaka, Takumi Seo, Shunsuke Yashima, Akitomi Shirachi, Kosuke Noro, Shoichi Sato, Takashi Kumasaka, Tsuyoshi Yoshida, Tomohiro Otsuka

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2025年7月29日
「量子コンピュータ (人工系の量子現象と半導体スピン量子ビット)」招待有り

大塚朋廣

第48回日本磁気学会サマースクール　2025年7月10日
New Material Approaches for Semiconductor Quantum Technologies 招待有り

Tomohiro Otsuka

NIMS MANA Seminar, Tsukuba　2025年6月23日
Semiconductor quantum devices based on new quantum materials 招待有り

Tomohiro Otsuka

University of Washington - Tohoku University Quantum Materials Workshop　2025年6月10日
New materials and techniques for semiconductor quantum devices 招待有り

Tomohiro Otsuka

Seminar at Institute of Physics, Academia Sinica　2025年4月25日
Devices utilizing new materials for semiconductor quantum technologies 招待有り

Tomohiro Otsuka

International VLSI Symposium on Technology, Systems and Applications　2025年4月23日
Materials and Techniques for New Semiconductor Quantum Devices 招待有り

Tomohiro Otsuka

Seminar at Center for Quantum Science and Technology, National Tsing Hua University　2025年4月22日
半導体量子情報エレクトロニクスと研究基盤技術

大塚朋廣

東北大学電気通信研究所研究基盤技術センター技術講演発表会　2025年3月31日
酸化亜鉛少数電子二重量子ドットの形成

野呂康介, 篠﨑基矢, 小塚裕介, 松村和真, 藤原義弘, 熊坂武志, 塚﨑敦, 川﨑雅司, 大塚朋廣

日本物理学会　2025年3月21日
機械学習による量子ドットの単一電子領域検出とバーチャルゲート定義の自動化

武藤由依, Michael R. Zielewski, 篠﨑基矢, 野呂康介, 大塚朋廣

日本物理学会　2025年3月21日
Study on the response of the semiconductor quantum device to radiations

Gen Takakusa, Sei Yoshida, Yasuhiro Kishimoto, Tomohiro Otsuka

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2025年2月14日
Electron transport through single nanocrystals coupled to nanogap metal leads

Kenji Shibata, Tomohiro Otsuka

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2025年2月14日
Graphene nanodevice fabrication using atomic force microscopy

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2025年2月14日
Automatic detection and analysis of charge transition lines in quantum dots by machine learning

Yui Muto, Michael R. Zielewski, Motoya Shinozaki, Kosuke Noro, Tomohiro Otsuka

The 6th International Symposium on AI and Electronics　2025年1月30日
An ensemble of new materials and quantum technologies 招待有り

Tomohiro Otsuka

東北大学若手アンサンブルワークショップ　2024年12月11日
New materials and techniques for semiconductor spin-based quantum technologies 招待有り

Tomohiro Otsuka

Impurity Spins for Quantum Information Science and Technologies　2024年12月4日
Fabrication of SrTiO3-based capacitor for cryogenic variable microwave resonators”

Akitomi Shirachi, Motoya Shinozaki, Yasuhide Tomioka, Yusuke Kozuka, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics　2024年11月19日
Analysis of Kondo state in quantum dots fabricated in ZnO heterostructures

Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics　2024年11月19日
Radio-frequency reflectometry of bilayer graphene quantum devices using RFSoC platform

Motoya Shinozaki, Tomoya Johmen, Aruto Hosaka, Takumi Seo, Shunsuke Yashima, Akitomi Shirachi, Kosuke Noro, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Takeshi Yoshida, Tomohiro Otsuka

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics　2024年11月19日
Semiconductor quantum devices based on new materials 招待有り

Tomohiro Otsuka

3rd International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices & 6th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems　2024年11月6日
Exploring Quantum Devices with New Materials 招待有り

Tomohiro Otsuka

Quantum Innovation 2024　2024年10月23日
酸化亜鉛量⼦ドットの電気伝導特性と近藤効果の発現

野呂康介, 松村和真, 熊坂武志, 小塚裕介, 塚﨑敦, 川﨑雅司, 大塚朋廣

ナノ・スピン実験施設研究発表会　2024年10月2日
Machine learning approaches in semiconductor quantum hardware

大塚朋廣

学習物理領域研究会、　2024年9月27日
Machine learning approaches in semiconductor quantum hardware

大塚朋廣

学習物理領域研究会　2024年9月26日
Quantum Dots in ZnO Heterostructures and Kondo Effects

Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

The 13th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2024年9月26日
Microwave resonances in disorder-induced quantum dots within GaN/AlGaN FETs

Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takashi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

The 13th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2024年9月25日
RFSoCを用いた半導体量子デバイス高周波反射測定系の構築

篠﨑基矢, 上面友也, 保坂有杜, 瀬尾拓未, 八島俊介, 白地昭豊鏡, 野呂康介, 佐藤彰一, 熊坂武志, 吉田剛, 大塚朋廣

日本物理学会　2024年9月18日
低温可変共振回路に向けたSrTiO3可変容量コンデンサ特性の面方位・ドープ依存性

白地昭豊鏡, 篠崎基矢, 富岡泰秀, 小塚裕介, 佐藤彰一, 熊坂武志, 大塚朋廣

日本物理学会　2024年9月18日
原子間力顕微鏡による宙づりグラフェンの局所陽極酸化

田中奎伍, 柿添勇成, 松井朋裕, 大塚朋廣, 原正大

日本物理学会　2024年9月16日
スピン量子ビットを用いた電子波束の単発測定手法の開発

Yunseong Jang, Han, Ngoc Tu, 藤田高史, 大塚朋廣, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 山本倫久, Christopher Bäuerle, 新見康洋, 高田真太郎

日本物理学会　2024年9月16日
単一PbS量子ドットトランジスタへの電気二重層ゲートの適用

滝口智稀, 高橋央輔, 大塚朋廣, 柴田憲治

応用物理学会　2024年9月16日
単一ペロブスカイト量子ドットに対する電気伝導特性評価

高橋央輔, 大塚朋廣, 柴田憲治

応用物理学会　2024年9月16日
New material-based approaches in quantum devices 招待有り

Tomohiro Otsuka

International Conference on Solid State Devices and Materials　2024年9月2日
High-speed electronics for quantum devices and systems

Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Tomoya Johmen, Tomohiro Otsuka

Germany-Japan mini workshop　2024年8月19日
Semiconductor Quantum Devices Research at Tohoku University

Tomohiro Otsuka

Germany-Japan mini workshop,　2024年8月19日
量子コンピュータ (人工系の量子現象と半導体スピン量子ビット) 招待有り

大塚朋廣

第47回日本磁気学会サマースクール　2024年8月8日
Formation of quantum dots in ZnO heterostructures and observation of Kondo Effect

Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

International Conference on the Physics of Semiconductors 2024　2024年8月1日
Single PbS colloidal quantum dot transistors

Kenji Shibata, Masaki Yoshida, Kazuhiko Hirakawa, Tomohiro Otsuka, Satria Zulkarnaen Bisri, Yoshihiro Iwasa

International Conference on the Physics of Semiconductors 2024　2024年7月30日
Towards Semiconductor Quantum Computers

Tomohiro Otsuka

Quantum Interaction　2024年7月30日
Classifying the Charge State of Quantum Dots by Machine Learning and Improving the Performance by Visual Explanations of the Model

Yui Muto, Takumi Nakaso, Motoya Shinozaki, Takumi Aizawa, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

International Conference on the Physics of Semiconductors 2024　2024年7月30日
Single PbS colloidal quantum dot transistors

Kenji Shibata, Masaki Yoshida, Kazuhiko Hirakawa, Tomohiro Otsuka, Satria Zulkarnaen Bisri, Yoshihiro Iwasa

The Materials Research Society (MRS) spring meeting　2024年4月26日
単一ペロブスカイト量子ドットの電気伝導特性

高橋央輔, 大塚朋廣, 柴田憲治

2024年第71回応用物理学会春季学術講演会　2024年3月24日
進行波型超伝導増幅器の集積性向上に向けた高誘電率基板上窒化ニオブ薄膜のマイクロ波特性評価

沓間弘樹, 森俊祐, 小塚裕介, 大塚朋廣, 松浦康平, 山下太郎

2024年第71回応用物理学会春季学術講演会　2024年3月22日
酸化亜鉛量子ドット近藤効果の解析

野呂康介, 松村和真, 熊坂武志, 小塚裕介, 塚﨑敦, 川﨑雅司, 大塚朋廣

日本物理学会2024年春季大会　2024年3月21日
GaN FETにおけるマイクロ波共鳴ピークの解析

松村和真, 阿部峰也, 篠崎基矢, 相澤拓海, 熊坂武志, 大塚朋廣

日本物理学会2024春季大会　2024年3月21日
半導体量子デバイスの放射線に対する応答の研究

高草元, 岸本康宏, 吉田斉, 大塚朋廣

日本物理学会2024年春季大会　2024年3月21日
Formation of quantum dots and analysis of Kondo effect in ZnO

Kosuke Noro, Yusuke Kozuka, Kazuma Matsumura, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

PASPS-27　2024年3月17日
The study of the response of the semiconductor quantum device to radiation

Gen Takakusa, Sei Yoshida, Yasuhiro Kishimoto, Tomohiro Otsuka

UGAP2024 workshop　2024年3月5日
Semiconductor Qubits and New Materials 招待有り

Tomohiro Otsuka

UK-Japan-Swiss Workshop ‘Materials for Quantum Electronics　2024年2月28日
Improvement of Charge State Estimation in Quantum Dots by Machine Learning and Visualization of the Model by Grad-CAM

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

The 5th International Symposium on AI and Electronics　2024年2月20日
Towards automatic parameter tuning of large-scale quantum system by machine learning

Takeshi Fukuhara, Tomohiro Otsuka

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2024年2月15日
Single PbS colloidal quantum dot transistor

Kenji Shibata, Tomohiro Otsuka

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2024年2月15日
Study on Response of Quantum Point Contact to Alpha Radiation

Sei Yoshida, Gen Takakusa, Yasuhiro Kishimoto, Tomohiro Otsuka

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2024年2月15日
通信用ロジック・アルゴリズムを活用した量子古典ハイブリッド求解技術の検討

越川翔太, 保坂有杜, 西川翔太, 小西良明, 篠﨑基矢, 大塚朋廣, ハシタムトゥマラ, ウィッデヤスーリヤ, 張山昌論, 吉田剛

電子情報通信学会CS研究会　2024年1月11日
Wide dynamic range charge sensing utilizing fast feedback control of radio-frequency reflectometry

Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Kazuma Matsumura, Kosuke Noro, Riku Tataka, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics　2023年11月28日
Improving the generalization performance of the machine learning model estimating charge states in quantum dots

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics,　2023年11月28日
Transport Property of a Few Quantum Dots Formed in Short Channel GaN FETs

Kazuma Matsumura, Takaya Abe, Takahito Kitada, Takeshi Kumasaka, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics　2023年11月28日
Controllable fabrication of graphene nanoribbon-based quantum dot devices

Tatsuki Kato, Mizuki Seo, Takahito Kitada, Tomohiro Otsuka, Toshiaki Kato

Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics　2023年11月28日
Semiconductor nanostructures and quantum devices

Tomohiro Otsuka

AIMR Workshop　2023年11月27日
High-frequency measurement in graphene nanostructures for quantum devices

Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, Tomohiro Otsuka

Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems, Superconducting SFQ VLSI Workshop, and International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices,　2023年11月17日
Automatic state recognition of quantum dot hardware utilizing machine learning

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

International Conference on Machine Learning Physics　2023年11月15日
機械学習を用いた量子ドット電荷状態判別の汎化性能改良

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

第9回量子技術・機械学習融合ミーティング　2023年11月7日
⼆層グラフェン微細構造における⾼周波反射測定⼿法の開発

上面友也, 篠崎基矢, 熊坂武志, 藤原義弘, 田高陸, 相澤拓海, 大塚朋廣

ナノ・スピン実験施設研究発表会　2023年10月5日
Improving the dynamic range of charge sensing utilizing fast feedback control of rf reflectometry

Yoshihiro Fujiwara, Motoya Shinozaki, Kazuma Matsumura, Kosuke Noro, Riku Tataka, Shoichi Sato, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

The 12th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2023年9月28日
機械学習を⽤いた量⼦ドットハードウェアの⾃動状態推定

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

学習物理領域研究会　2023年9月27日
機械学習を⽤いた量⼦ドットハードウェアの⾃動状態推定

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

学習物理領域研究会　2023年9月27日
Radio-frequency reflectometry in bilayer graphene quantum dot

Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, Tomohiro Otsuka

The 12th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information　2023年9月27日
単一コロイドPbS量子ドットトランジスタの電気伝導特性

柴田憲治, 吉田政希, 平川一彦, 大塚朋廣, Bisri Satria, 岩佐義宏

応用物理学会　2023年9月21日
単一PbS量子ドットトランジスタの電気伝導特性

柴田憲治, 吉田政希, 平川一彦, 大塚朋廣, Bisri Satria, 岩佐義宏

日本物理学会　2023年9月17日
短チャネルGaN FETにおける少数量子ドットの形成

松村和真, 阿部峰也, 北田孝仁, 熊坂武志, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会　2023年9月17日
機械学習による量子ドット電荷状態推定の汎化性能改良

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

日本物理学会　2023年9月17日
高周波反射測定の高速PID制御による電荷センサのダイナミックレンジ改善

篠﨑基矢, 藤原義弘, 松村和真, 野呂康介, 田髙陸, 佐藤彰一, 熊坂武志, 大塚朋廣

日本物理学会　2023年9月17日
Radio-frequency reflectometry measurement in bilayer graphene microdevices

Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Riku Tataka, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2023年6月11日
Automatic charge state estimation in quantum dots by machine learning and visual explanation of the model with Grad-CAM

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2023年6月11日
Gate-tunable carrier transport through single PbS colloidal quantum dots

Kenji Shibata, Msasaki Yoshida, Kazuhiko Hirakawa, Tomohiro, Otsuka, Satria, Z. Bisri, Yoshihiro Iwasa

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2023年6月11日
Semiconductor spin qubits and new materials 招待有り

Tomohiro Otsuka

Workshop: Emerging Platforms for Quantum Computing　2023年4月10日
量子ドット電荷状態推定機械学習モデルの予測判断根拠可視化

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

日本物理学会　2023年3月24日
ナノギャップ電極と結合した単一PbS量子ドットの電気伝導特性

吉田政希, 阿部真弓, 平川一彦, 大塚朋廣, Bisri Satria, 岩佐義宏, 柴田憲治

応用物理学会　2023年3月18日
Quantum dots in new materials for quantum devices 招待有り

Tomohiro Otsuka

International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices,　2023年2月24日
量子ポイントコンタクトの放射線応答についての研究

吉田斉, 西川隆博, 柴田真尚, 岸本康宏, 大塚朋廣

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2023年2月16日
Electron transport through single colloidal quantum dot coupled to nanogap metal electrodes

Kenji Shibata, Tomohiro Otsuka

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2023年2月16日
大規模な量子系に対する自動制御技術の開発

福原武, 大塚朋廣

RIEC Annual Meeting on Cooperative Research Projects　2023年2月16日
Noise Robust Automatic Recognition Method of Charge States in Quantum Dots by Machine Learning

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, Tomohiro Otsuka

The 4th International Symposium on AI and Electronics,　2023年2月13日
機械学習による量子ドット状態の自動推定と制御

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 志賀元紀, 大塚朋廣

第8回量子技術・機械学習融合ミーティング　2023年1月24日
Formation of quantum dots in MoS2 utilizing intrinsic Schottky barriers

Riku Tataka, Alka Sharma, Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Takeshi Kumasaka, Yong P. Chen, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science　2022年10月25日
High-frequency measurement in bilayer graphene nanodevices

Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Riku Tataka, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science,　2022年10月25日
Kondo Effects in ZnO Quantum Dots

Kosuke Noro, Takeshi Kumasaka, Yoshihiro Fujiwara, Yusuke Kozuka, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science,　2022年10月25日
Charge state recognition in double quantum dot devices by machine learning

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science　2022年10月25日
二層グラフェン微小デバイスにおける高周波反射測定

上面友也, 篠崎基矢, 熊坂武志, 藤原義弘, 田高陸, 相澤拓海, 大塚朋廣

日本物理学会　2022年9月13日
MoS2におけるコンタクト，ゲート電極の開発と量子ドット形成

田髙陸, Alka Sharma, 上面友也, 篠崎基矢, 熊坂武志, Yong P. Che, 大塚朋廣

日本物理学会　2022年9月13日
酸化亜鉛量子ドットの形成と近藤効果の観測

野呂康介, 熊坂武志, 藤原義弘, 小塚裕介, 塚﨑敦, 川﨑雅司, 大塚朋廣

日本物理学会　2022年9月13日
Noise robust recognition of charge states in quantum dots by machine learning and preprocessing

Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Tomohiro Otsuka

International Conference on the Physics of Semiconductors 2022　2022年6月28日
ナノギャップ電極と結合したPbS量子ドットにおける電気伝導特性

柴田憲治, 齋藤光貴, 大塚朋廣

応用物理学会　2022年3月23日
半導体量子ビット研究の最前線シンポジウムはじめに

大塚朋廣

日本物理学会　2022年3月18日
高周波反射測定による量子ドットQCA状態電荷遷移の実時間観測

相澤拓海, 篠﨑基矢, 藤原義弘, 熊坂武, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 大塚朋廣

日本物理学会　2022年3月16日
GaN FETの電流コラプス下における量子ドット形成

阿部峰也, 篠崎基矢, 相澤拓海, 熊坂武志, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会　2022年3月16日
機械学習と前処理によるノイズ耐性のある量子ドット電荷状態推定

武藤由依, 中曽拓, 相澤拓海, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 大塚朋廣

日本物理学会　2022年3月16日
量子ポイントコンタクトの放射線応答

湯田秀明, 吉田斉, 大塚朋廣, 岸本康宏

日本物理学会　2022年3月16日
微細CoFeB/MgO磁気トンネル接合における非線形電子輸送特性

篠﨑基矢, 五十嵐純太, 岩切秀一, 北田孝仁, 早川佳祐, 陣内佛霖, 大塚朋廣, 深見俊輔

日本物理学会　2022年3月15日
Noise analysis of radio-frequency reflectometry for single spin and charge detection in quantum dots 招待有り

Tomohiro Otsuka, Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Takumi Ito, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

1st Online RIEC International Workshop on Spintronics　2021年11月18日
Quantum dots formed in GaN/AlGaN FETs and channel length dependence

Takaya Abe, Takahito Kitada, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2021年11月2日
Channel length dependence of the formation of quantum dots in GaN FETs

Takaya Abe, Takahito Kitada, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science　2021年10月27日
Error rate analysis of charge sensing in quantum dots by Bayesian approach

Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Shuya Nagayasu, Takeshi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Sen Li, Takumi Ito, Seigo Tarucha, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science　2021年10月27日
Improving low temperature contact resistance of 2D semiconductors using semimetal

Alka Sharma, Tomohiro Otsuka, Yong P. Chen

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science　2021年10月25日
GaN FETにおけるマイクロ波依存伝導の観測

阿部峰也, 篠崎基矢, 相澤拓海, 熊坂武志, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会　2021年9月21日
電荷検出器への応用に向けた金属ナノ接合の微細化と伝導特性制御

柴田憲治, 佐々木尚人, 斉藤大我, 大塚朋廣, 平川一彦

応用物理学会　2021年3月16日
CVDグラフェンナノリボンにおける単一量子ドット形成

北田孝仁, 阿部峰也, 瀬尾瑞樹, 佐藤尚郁, 篠﨑基矢, 相澤拓海, 武藤由依, 金子俊郎, 加藤俊顕, 大塚朋廣

日本物理学会　2021年3月15日
GaN FET中量子ドット形成のチャネル長依存性

阿部峰也, 北田孝仁, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会　2021年3月13日
半導体量子ドットを用いた電子スピン状態の測定と制御招待有り

大塚朋廣

日本物理学会　2021年3月12日
Readout noise in radio-frequency reflectometry in gallium arsenide quantum dots

Motoya Shinozaki, Yui Muto, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Takumi Ito, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Tomohiro Otsuka

International Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2021年2月24日
Charge state estimation in quantum dots by Bayesian approach

Yui Muto, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Shuya Nagayasu, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Sen Li, Takumi Ito, Seigo Tarucha, Tomohiro Otsuka

International Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2021年2月24日
Quantum Dots in plasma CVD Graphene Nanoribbons

Takahito Kitada, Mizuki Seo, Takaya Abe, Motoya Shinozaki, Naohumi Sato, Takumi Aizawa, Yui Muto, Toshiro Kaneko, Toshiaki Kato, Tomohiro Otsuka

International Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2021年2月24日
CVDグラフェンナノリボンにおける量子ドット形成

北田孝仁, 阿部峰也, 篠﨑基矢, 瀬尾瑞樹, 金子俊郎, 加藤俊顕, 大塚朋廣

日本物理学会　2020年9月11日
機械学習による量子ドットの電荷状態推定

中曽拓, 篠﨑基矢, 相澤拓海, 北田孝仁, 武藤由依, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健, 野入亮人, 伊藤匠, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 兼村厚範, 大塚朋廣

日本物理学会　2020年9月9日
量子ドット高周波反射測定のノイズ解析

篠﨑基矢, 武藤由依, 北田孝仁, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, 伊藤匠, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟, 大塚朋廣

日本物理学会　2020年9月9日
ベイズ手法による量子ドット電荷状態推定のノイズ依存性

武藤由依, 篠﨑基矢, 北田孝仁, 永安修也, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, Sen Li, 伊藤匠, 樽茶清悟, 大塚朋廣

日本物理学会　2020年9月9日
半導体微細構造を用いた量子デバイス招待有り

大塚朋廣

東京大学物性研究所ワークショップ「ナノスケール物性科学の最先端と新展開」　2020年7月22日
CVDグラフェンナノリボンの電気伝導特性測定

北田孝仁, 阿部峰也, 瀬尾瑞樹, 金子俊郎, 加藤俊顕, 大塚朋廣

日本物理学会　2020年4月1日
GaN FET中量子ドット形成の絶縁膜依存性

阿部峰也, 北田孝仁, 伊藤範和, 田中岳利, 中原健, 大塚朋廣

日本物理学会　2020年4月1日
Measurement and Control of Single-electron Spins by Utilizing Semiconductor Quantum Dot 招待有り

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2020年2月10日
Quantum dots formed in GaN FETs

Takaya Abe, Takahito Kitada, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, Tomohiro Otsuka

Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics　2020年2月10日
Spin and Charge Dynamics in Nanostructures Probed by Quantum Dot Sensors

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

New Perspective in Spin Conversion Science　2020年2月3日
Spin Dynamics in Nanostructures Probed by Quantum Dot Sensors

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

Materials Research Meeting 2019　2019年12月11日
Speed up of quantum dot sensors utilizing Bayesian estimation

Tomohiro Otsuka, Shuya Nagayasu, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Sen Li, Takumi Ito, Seigo Tarucha

International Symposium on Materials Informatics　2019年2月10日
Probing Spin Dynamics in Nanostructures Utilizing Quantum Dot Sensors

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

One-Day Symposium on Spintronic Properties of Graphene and Related 2D Materials　2018年11月22日
Charge and Spin Dynamics in a Quantum Dot-Lead Hybrid System 招待有り

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Sen Li, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

International Symposium on Frontiers of Quantum Transport in Nano Science　2018年11月9日
Speed up of quantum dot charge sensing utilizing Bayesian estimation 国際会議

Tomohiro Otsuka, Shuya Nagayasu, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Sen Li, Takumi Ito, Seigo Tarucha

International Conference on the Physics of Semiconductors　2018年7月30日
Different charge and spin dynamics in a quantum dot-lead coupled system 国際会議

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2018年1月15日
Probing Dynamics of Local Electronic States in Nanostructures Utilizing Fast Quantum Dot Probes 国際会議

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Peter Stano, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium　2017年11月21日
Four Single-spin Rabi Oscillations in a Quadruple Quantum Dot 国際会議

Takumi Ito, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Giles Allison, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two Dimensional Systems　2017年8月3日
Difference in Charge and Spin Dynamics in a Quantum Dot-Lead Hybrid System 国際会議

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Peter Stano, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Akito Noiri, Takumi Ito, Daniel Loss, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two Dimensional Systems　2017年8月1日
Fast Local Electronic Probes utilizing Quantum Dots for Fluctuation Measurement in Nanodevices

Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Retsu Sugawara, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

新学術領域「ゆらぎと構造」第3回領域研究会　2016年6月17日
AC Stark effect and optimal control of a strongly driven Si/SiGe quantum dot spin qubit 国際会議

K. Takeda, J. Kamioka, J. Yoneda, T. Otsuka, M. R. Delbecq, G. Allison, T. Nakajima, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

Silicon Quantum Electronics Workshop　2016年6月
Multiplexed reflectometry measurement of a gate-defined Si-MOS quantum dot 国際会議

J. Yoneda, T. Honda, K. Takeda, M. Marx, T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, G. Allison, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

Silicon Quantum Electronics Workshop　2016年6月
Measurement of charge states in Si/SiGe multiple quantum dots 国際会議

T. Otsuka, K. Takeda, J. Yoneda, T. Honda, M. R. Delbecq, G. Allison, M. Marx, T. Nakajima, T. Kodera, S. Oda, Y. Hoshi, N. Usami, K. M. Itoh, S. Tarucha

Silicon Quantum Electronics Workshop　2016年6月
Measurement of spin relaxation in semiconductor quantum dots coupled to electric leads

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Giles Allison, Akito Noiri, Takumi Ito, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

ImPACT量子情報技術ワークショップ　2016年3月29日
Hybrid cQED architecture as a model system for non-equilibrium physics in condensed matter

Matthieu R. Delbecq, Giles Allison, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Marian Marx, Tomohiro Otsuka, Shinich Amaha, Seigo Tarucha

ImPACT量子情報技術ワークショップ　2016年3月29日
三重量子ドットにおける準安定電荷状態を利用したスピン・電荷変換

中島峻, Matthieu R. Delbecq, 大塚朋廣, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, Giles Allison、Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟

日本物理学会　2016年3月19日
三重量子ドット電子スピン共鳴における局所磁場差と交換相互作用の競合

米田淳, 野入亮人, 中島峻, 大塚朋廣, M. Delbecq, 天羽真一, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟

日本物理学会　2016年3月19日
電極と結合した量子ドットにおけるスピン緩和測定

大塚朋廣, 中島峻, Matthieu R. Delbecq, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, Giles Allison, 野入亮人, 伊藤匠, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟

日本物理学会　2016年3月19日
Measurement of charge states in multiple quantum dots utilizing multiplexed fast charge sensors

Takumi Ito, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Takashi Nakajima, Seigo Tarucha

東京大学低温センター研究交流会　2016年2月23日
Coherent electron-spin-resonance control of three individual spins in a triple quantum dot 国際会議

A. Noiri, J. Yoneda, T. Nakajima, T. Otsuka, M. R. Delbecq, K. Takeda, S. Amaha, G. Allison, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2016年1月14日
Hybrid cQED architecture as a model system for non-equilibrium physics in condensed matter 国際会議

G. Allison, M. R. Delbecq, N. Lambert, T. Nakajima, J. Yoneda, K. Takeda, M. Marx, T. Otsuka, S. Amaha, F. Nori, S. Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2016年1月13日
Bayesian estimation of nuclear-spin bath for adaptive feedback with a single-electron spin qubit 国際会議

K. Kawasaki, T. Nakajima, J. Yoneda, M. R. Delbecq, S. Amaha, T. Otsuka, K. Takeda, S. Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2016年1月13日
Controlling entanglement of spin qubits in a triple quantum dot 国際会議

T. Nakajima, M. R. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Takeda, G. Allison, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2016年1月13日
Electron spin resonance in a quadruple quantum dot 国際会議

T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, J. Yoneda, K. Takeda, A. Noiri, R. Sugawara, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2016年1月13日
A fast addressable spin qubit in a silicon quantum dot 国際会議

K. Takeda, J. Kamioka, T. Otsuka, J. Yoneda, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, G. Allison, A. Noiri, R. Sugawara, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems　2016年1月13日
Exploiting the slow dynamics of nuclear spins to enhance the coherence time of spin qubits in GaAs 国際会議

M. R. Delbecq, T. Nakajima, P. Stano, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, K. Takeda, G. Allison, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Symposium on Nanoscale Transport and Technology　2015年11月20日
Generation of locally and non-locally entangled electron spin pairs in a triple quantum dot 国際会議招待有り

T. Nakajima, M. R. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Takeda, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Workshop : Quantum Nanostructures and Electron-Nuclear Spin Interactions　2015年10月20日
半導体量子ドットを用いたスピンキュービット実験招待有り

大塚朋廣, 中島峻, M. Delbecq, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, 菅原烈, 伊藤匠, 川崎賢人, H. Lu, B, Shojaei、C. Palmstrom、A. Gossard, J. Watson, M. Manfra、A. Ludwig, A. Wieck, 樽茶清悟

第4回関西若手物性研究会　2015年10月17日
三角形型三重量子ドットの電荷輸送特性

川崎賢人, 野入亮人, 天羽真一, 大塚朋廣, 中島峻, 米田淳, M. Delbecq, 武田健太, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年9月17日
四重量子ドットにおける単一電子スピン共鳴

大塚朋廣, 中島峻, Matthieu Delbecq, 天羽真一, 米田淳, 武田健太, 野入亮人, 菅原烈, Giles Allison、Arne Ludwig, Andreas Wieck, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年9月16日
高速複数電荷計を用いた多重量子ドット電荷状態の観測

伊藤匠, 大塚朋廣, 天羽真一, 中島峻, Matthieu Delbecq, 米田淳, 武田健太, Giles Allison, 野入亮人, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年9月16日
電極閉じ込め型シリコンMOS量子ドットの作製と評価

米田淳, 本田拓夢, 武田健太, Marian Marx, 大塚朋廣, 中島峻, Matthieu Delbecq, 天羽真一, Giles Allison, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年9月16日
Si2重量子ドット中の電子スピンの高速独立操作

武田健太, 神岡純, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, Matthieu Delbecq, 天羽真一, 米田淳, Giles Alison, 野入亮人, 菅原烈, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年9月16日
三重量子ドットにおける非隣接スピンもつれ状態の形成と観測

中島峻, Matthieu R. Delbecq, 大塚朋廣, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年9月16日
Coherence of spin qubits measured faster than the decorrelation time of their environmental noise

Matthieu R. Delbecq, Takashi Nakajima, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
A fast addressable single-spin qubit in a Si/SiGe double quantum dot with a micromagnet

Kenta Takeda, Jun Kamioka, Toshiaki Obata, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Giles Allison, Akito Noiri, Retsu Sugawara, Tetsuo Kodera, Syunri Oda, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
A tunnel-coupled triangular triple quantum dot

Akito Noiri, Kento Kawasaki, Shinichi Amaha, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Matthieu R. Delbecq, Kenta Takeda, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
cQED incorporating SiGe quantum dots

Giles Allison, Matthieu R. Delbecq, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Marian Marx, Tomohiro Otsuka, Shinich Amaha, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
Electrical characterization of silicon metel-oxide-semiconductor-based quantum dots

Jun Yoneda, Takumu Honda, Kenta Takeda, Marian Marx, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Giles Allison, Tetsuo Kodera, Syunri Oda, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
Enhancement of coherent time of a spin qubit by fast feedback in nuclear spin bath fluctuation

Kento Kawasaki, Takashi Nakajima, Jun Yoneda, Matthieu R. Delbecq, Shinichi Amaha, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Seigo Tarutya

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
Increasing valley-splitting in Si/SiGe quantum dots

Marian Marx, Jun Yoneda, Giles Allison, Matthieu R. Delbecq, Takumu Honda, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Shinichi Amaha, Takashi Nakajima, Retsu Sugawara, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2015年9月11日
Probing spin states in a triple quantum dot by Fourier transform spectroscopy 国際会議

T. Nakajima, M. R. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Takeda, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

SpinTech VIII　2015年8月12日
A strongly driven single-spin qubit in a Si/SiGe double quantum dot with a micro-magnet 国際会議

K. Takeda, J. Kamioka, T. Obata, T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, R. Sugawara, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

SpinTech VIII　2015年8月12日
Implementation of three spin qubits in a lateral triple quantum dot 国際会議

A. Noiri, T. Nakajima, J. Yoneda, M. R. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, K. Takeda, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

SpinTech VIII　2015年8月11日
A fast addressable single-spin qubit in a Si/SiGe double quantum dot with a micro-magnet 国際会議

K. Takeda, J. Kamioka, T. Obata, T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, J. Yoneda, G. Allison, A. Noiri, R. Sugawara, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

Silicon Quantum Electronics Workshop 2015　2015年8月4日
Improved design and fabrication for Si/SiGe quantum dots with increased valley-splitting 国際会議

M. Marx, K. Takeda, J. Yoneda, G. Allison, T. Honda, M. R. Delbecq, T. Otsuka, T. Nakajima, S. Amaha, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

Silicon Quantum Electronics Workshop 2015　2015年8月3日
Fabrication and characterization of gate-defined small Si-MOS quantum dot devices 国際会議

J. Yoneda, T. Honda, K. Takeda, M. Marx, T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, G. Allison, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

Silicon Quantum Electronics Workshop 2015　2015年8月3日
Enhanced coherence time of spin qubits in GaAs and dynamics of the nuclear spin bath 国際会議

M. R. Delbecq, T. Nakajima, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2015年7月28日
Realization of a Fast Single-lead Quantum Dot Probe and Evaluation of the Properties by Probing Quantum Dot States 国際会議

T. Otsuka, S. Amaha, T. Nakajima, M. R. Delbecq, J. Yoneda, K. Takeda, R. Sugawara, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2015年7月28日
Electrically Pulsed Fourier Transform Spectroscopy of Coupled Electron Spins in Triple Quantum Dot 国際会議

T. Nakajima, M. R. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Takeda, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2015年7月28日
Boosting single electron spin flips in quantum dots 国際会議

T. Ito, J. Yoneda, K. Takeda, A. Noiri, T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, S. Tarucha

International Conference on Modulated Semiconductor Structures　2015年7月27日
A tunnel-coupled triangular triple quantum dot 国際会議

A. Noiri, K. Kawasaki, S. Amaha, T. Otsuka, T. Nakajima, J. Yoneda, M. R. Delbecq, K. Takeda, S. Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2015年7月27日
Single-electron Spin Resonance in a Quadruple Quantum Dot 国際会議

T. Otsuka, T. Nakajima, M. R. Delbecq, S. Amaha, J. Yoneda, K. Takeda, A. Noiri, R. Sugawara, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems　2015年7月27日
Exploring multiple quantum dots circuits charge stability diagrams

Matthieu Delbecq, Takashi Nakajima, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, John Watson, Michael Manfra, Seigo Tarucha

日本物理学会　2015年3月23日
シングルリード量子ドットプローブの高速化と量子ドット状態測定による性能評価

大塚朋廣, 天羽真一, 中島峻, DELBECQ M, 米田淳, 武田健太, 菅原烈, LUDWIG Arne, WIECK Andreas, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年3月23日
3重量子ドットを用いた3スピン量子ビットの共鳴周波数・ラビ振動数の特性

野入亮人, 米田淳, 中島峻, 大塚朋廣, Matthieu Delbecq, 天羽真一, Arne Ludwig, Andreas Wieck, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年3月23日
電子スピン共鳴によるSi量子ドット中のスピン・バレー状態の考察

武田健太, 神岡純, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ M.R, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 菅原烈, 小寺哲夫, 小寺哲夫, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年3月23日
三重量子ドットにおけるスピン量子ビット実験の忠実度向上

中島峻, DELBECQ M.R, 大塚朋廣, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, LUDWIG Arne, WIECK Andreas D, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年3月23日
アルミナ絶縁層を用いた傾斜磁場ESR法の改善

伊藤匠, 野入亮人, 米田淳, 米田淳, 中島峻, 中島峻, 大塚朋廣, 大塚朋廣, 天羽真一, 樽茶清悟, 樽茶清悟

日本物理学会　2015年3月23日
Boosting single electron spin flips in quantum dots by device engineering

伊藤匠, 野入亮人, 米田淳, 中島峻, 大塚朋廣, 天羽真一, 樽茶清悟

MERIT自主キャンプ　2015年3月10日
Implementation of three spin qubits in a lateral triple quantum dot 国際会議

A. Noiri, T. Nakajima, J. Yoneda, M. Delbecq, T. Otsuka, S. Amaha, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Workshop on Topological Electronics　2015年3月9日
Single-electron spin resonance in a Si/SiGe double quantum dot with a micromagnet 国際会議

K. Takeda, J. Kamioka, T. Obata, T. Otsuka, T. Nakajima, M. Delbecq, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, R. Sugawara, T. Kodera, S. Oda, S. Tarucha

American Physical Society March Meeting　2015年3月5日
Addressable single-spin control in multiple quantum dots coupled in series 国際会議招待有り

T. Nakajima, M. R. Delbeq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, A. D. Wieck, S. Tarucha

American Physical Society March Meeting　2015年3月4日
Vanishing Influence from Nuclear Spins on Strongly Driven Single Electron Spins in Quantum Dots 国際会議

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Nakajima, T. Takakura, T. Obata, M.l Pioro-Ladriere, H. Lu, C. Palmstrom, A. C. Gossard, S. Tarucha, ual, contri

International Symposium on Quantum System and Nuclear Spin Related Phenomena　2015年2月19日
Increase by several orders of magnitude of the spin coherence time in GaAs by fast measurements 国際会議

M. R. Delbecq, T. Nakajima, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, A. Ludwig, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Symposium on Quantum System and Nuclear Spin Related Phenomena　2015年2月19日
超高速量子ドットプローブを用いた半導体微細構造中の局所電子状態のダイナミクスの研究

大塚朋廣, 天羽真一, 中島峻, Matthieu Delbecq, 米田淳, 武田健太, 菅原烈, Arne Ludwig, Andreas Wieck, 樽茶清悟

理研奨励ファンド成果報告会　2015年1月14日
Addressable Control of Three Spin Qubits in Semiconductor Triple Quantum Dot 国際会議

M. R. Delbeq, T. Nakajima, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, A. D. Wieck, S. Tarucha

Workshop on Innovative Nanoscale Devices and Systems　2014年12月1日
Experimental Study of Spin Qubits in Triple Quantum Dot

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinich Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Retsu Sugawara, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2014年9月13日
Fabrication of silicon quantum devices with the goal of the implementation of a Triple Quantum Dot

Marian Marx, Jun Yoneda, Giles Allison, Matthieu R. Delbecq, Takumu Honda, Tomohiro Otsuka, Kenta Takeda, Shinichi Amaha, Takashi Nakajima, Retsu Sugawara, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2014年9月12日
Implementation of three spin qubits in a lateral triple quantum dot

Akito Noiri, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, Matthieu R. Delbecq, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2014年9月12日
Vertically and Laterally Coupled Quadruple Quantum Dot

Shinich Amaha, Matthieu R. Delbecq, Takashi Nakajima, Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Keiji Ono, Tsuyoshi Hatano, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2014年9月12日
Full Control of a Quadruple Quantum Dot Circuit Charge States in the Single Electron Regime

Matthieu R. Delbecq, Takashi Nakajima, Tomohiro Otsuka, Shinichi Amaha, John D. Watson, Michael J. Manfra, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2014年9月11日
微小磁石を備えたSi/SiGe2重量子ドットにおける単一電子スピン共鳴

武田健太, 神岡純, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ M, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 菅原烈, 小寺哲夫, 小田俊理, 樽茶清悟

日本物理学会　2014年9月8日
三重量子ドットを用いたスピン・キュービット実験 II

中島峻, 大塚朋廣, DELBECQ Matthieu, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, 菅原烈, 樽茶清悟

日本物理学会　2014年9月8日
三重量子ドットを用いたスピン・キュービット実験 I

大塚朋廣, 中島峻, DELBECQ M, 天羽真一, 米田淳, 野入亮人, 武田健太, 菅原烈, 樽茶清悟

日本物理学会　2014年9月8日
Full control of quadruple quantum dot circuit charge states in the single electron regime 国際会議

M. R. Delbecq, T. Nakajima, T. Otsuka, S. Amaha, J. D. Watson, M. J. Manfra, S. Tarucha

International Conference on The Physics of Semiconductors　2014年8月13日
Addressable control of single spin qubits in lateral triple quantum dot 国際会議

T. Nakajima, M. R. Delbeq, T. Otsuka, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, A. D. Wieck, S. Tarucha

International Conference on Low Temperature Physics　2014年8月8日
縦横結合4重量子ドットの電気伝導特性

天羽真一, M. Delbecq, 中島峻, 大塚朋廣, 大野圭司, D. G. Austing, 羽田野剛司, 樽茶清悟

日本物理学会　2014年3月29日
Fast Single Spin Operation in Semiconductor Quantum Dots 国際会議

T. Otsuka, J. Yoneda, T. Nakajima, T. Takakura, K. Yoshida, T. Obata, S. Tarucha, ual, contri

FIRST International Symposium on Topological Quantum Technology　2014年1月29日
Scaling-up Spin Qubits in Semiconductor Quantum Dots 国際会議

T. Nakajima, T. Otsuka, M. R. Delbeq, S. Amaha, J. Yoneda, A. Noiri, K. Takeda, J. Kamioka, R. Sugawara, J. Watson, M. J. Manfra, A. D. Wieck, S. Tarucha

FIRST International Symposium on Topological Quantum Technology　2014年1月29日
Fast Single Spin Operation in Semiconductor Quantum Dots

Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Tatsuki Takakura, Katsuharu Yoshida, Toshiaki Obata, Seigo Tarucha

Emergent Matter Science Research Facility Work Shop　2013年12月20日
Fast Single Spin Operation in Semiconductor Quantum Dots

Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Takashi Nakajima, Tatsuki Takakura, Katsuharu Yoshida, Toshiaki Obata, Seigo Tarucha, ual contributi

量子サイバネティクス全体会議　2013年12月16日
Single-step Z Rotation of a Single Spin Qubit in a Semiconductor Quantum Dot

Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Tatsuki Takakura, Katsuharu Yoshida, Toshiaki Obata, S. Tarucha, ual, contri

量子情報処理プロジェクト全体会議　2013年12月
Scale-up of spin qubits in semiconductor quantum dots

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbeq, Shinichi Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Jun Kamioka, Retsu Sugawara, John Watson, Michael J. Manfra, Hong Lu, Borzoyeh Shojaei, Christopher Palmstrøm, Arthur Gossard, S. Tarucha

量子情報処理プロジェクト全体会議　2013年12月
単一電子スピン量子ビットの位相ゲート

米田淳, 大塚朋廣, 中島峻, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会　2013年9月27日
3端子3重量子ドットにおけるパウリスピンブロッケード

野入亮人, 高倉樹, 小幡利顕, 大塚朋廣, 中島峻, 米田淳, 樽茶清悟

日本物理学会　2013年9月27日
量子ポイントコンタクトを用いた量子ホールエッジ状態におけるエネルギー緩和の観測

大塚朋廣, 大月朋廣, 杉原裕規, 米田淳, 中島峻, 樽茶清悟

日本物理学会　2013年9月26日
Recent Progress on GaAs-based Spin Qubits

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Shinich Amaha, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Jun Kamioka, Katsuharu Yoshida, Toshiaki Obata, Hong Lu, Borzoyeh Shojaei, Christopher Palmstrøm, Arthur Gossard, John Watson, Michael J. Manfra, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2013年9月4日
Spin-based Quantum Information Processing with Quantum Dots

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Seigo Tarucha

RIKEN 異分野交流の夕べ　2013年8月
Direct phase control of a single spin qubit 国際会議

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Nakajima, T. Takakura, T. Obata, H. Lu, C. Palmstrom, A. C. Gossard, S. Tarucha, ual, contri

International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology　2013年7月31日
Coherent dynamics of a strongly driven single electron spin 国際会議

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Nakajima, T. Takakura, T. Obata, H. Lu, C. Palmstrom, A. C. Gossard, S. Tarucha, ual, contri

International Conference on Electronic Properties of Two-dimentional Systems　2013年7月4日
Probing energy relaxation in quantum Hall edge states utilizing quantum point contacts 国際会議

T. Otsuka, Y. Sugihara, J. Yoneda, T. Nakajima, S. Tarucha, ual, contri

International Conference on Electronic Properties of Two-dimentional Systems　2013年7月2日
Spin-based Quantum Information Processing with Quantum Dots

Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Seigo Tarucha

RIKEN CEMS One Day Workshop　2013年4月
トンネル結合制御可能な横型4重量子ドット

野入亮人, 高倉樹, 小幡利顕, 大塚朋廣, 米田淳, 吉田勝治, 樽茶清悟

日本物理学会　2013年3月29日
単一電子スピン高速ラビ振動の時間分解測定

米田淳, 大塚朋廣, 中島峻, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会　2013年3月29日
GaAs系量子ポイントコンタクトにおけるコンダクタンスの揺らぎのゲートバイアス依存性

中島峻, 大塚朋廣, 米田淳, 野入亮人, 樽茶清悟

日本物理学会　2013年3月26日
Fast electrical manipulation of single electron spins in semiconductor quantum dots

Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Tatsuki Takakura, Katsuharu Yoshida, Toshiaki Obata, Seigo Tarucha, Hong Lu, Borzoyeh Shojaei, Christopher Palmstrøm, Arthur Gossard

量子情報処理プロジェクト、量子サイバネティクス全体会議　2012年12月
Detection of spin polarization utilizing singlet and triplet states in a single-lead quantum dot

Tomohiro Otsuka, Yuuki Sugihara, Jun Yoneda, Shingo Katsumoto, Seigo Tarucha

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2012年9月6日
Recent progress in a semiconductor quantum dot system for quantum computation - speeding up and scaling up

Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Takashi Nakajima, Akito Noiri, Tatsuki Takakura, Kenta Takeda, Toshiaki Obata, Katsuharu Yoshida, Seigo Tarucha, Hong Lu, Borzoyeh Shojaei, Christopher Palmstrøm, Arthur Gossard

半導体量子効果と量子情報の夏期研修会　2012年9月6日
Fast Electrical Control of Single Spins in Semiconductor Quantum Dots 国際会議

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Takakura, K. Yoshida, T. Obata, S. Tarucha, H. Lu, C. Palmstrom, A. C. Gossard, qual contribution

International Conference on the Physics of Semiconductors　2012年8月2日
Single to Quadruple Quantum Dots with Tunable Interdot Tunnel Couplings 国際会議

T. Takakura, A. Noiri, T. Obata, T. Otsuka, J. Yoneda, K. Yoshida, S. Tarucha

International Conference on The Physics of Semiconductors　2012年8月2日
Detection of spin polarization with two-electron states in a single-lead quantum dot 国際会議

T. Otsuka, Y. Sugihara, J. Yoneda, S. Katsumoto, S. Tarucha

International Conference on the Physics of Semiconductors　2012年7月30日
Speed-up of spin manipulations in semiconductor quantum dots 国際会議

T. Otsuka, J. Yoneda, T. Takakura, K. Yoshida, T. Obata, S. Tarucha, H. Lu, C. Palmstrom, A. C. Gossard, qual contribution

International Conference on Quantum Dots　2012年5月18日
シングルリード量子ドット中の2電子状態を用いたスピン偏極検出

大塚朋廣, 杉原裕規, 米田淳, 小幡利顕, 勝本信吾, 樽茶清悟

日本物理学会　2012年3月26日
大きなZeeman磁場差を有する二重量子ドットでの電子スピン共鳴実験

米田淳, 大塚朋廣, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会　2012年3月26日
Speeding up single electron spin rotations in semiconductor quantum dots

Jun Yoneda, Tomohiro Otsuka, Tatsuki Takakura, Katsuharu Yoshida, Toshiaki Obata, Seigo Tarucha, Hong Lu, Christopher Palmstrøm, qual contributio

量子情報処理プロジェクト、量子サイバネティクス全体会議　2011年12月13日
Speeding up single electron spin rotations in semiconductor quantum dots 国際会議

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Takakura, K. Yoshida, T. Obata, S. Tarucha, H. Lu, C. Palmstrom, A. C. Gossard, qual contribution

International Workshop on Solid-State Quantum Computing　2011年12月12日
Speed-up of Single Electron Spin Manipulation in Semiconductor Quantum Dots 国際会議

J. Yoneda, T. Otsuka, T. Takakura, K. Yoshida, T. Obata, S. Tarucha, ual, contri

International Workshop on Quantum Nanostructures and Nanoelectronics　2011年10月
隣接量子ドット間ゼーマンエネルギー差の微小磁石設計による制御

米田淳, 大塚朋廣, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会　2011年9月24日
Si/SiGe量子ドット構造のシミュレーションと作製

福岡佑二, 小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 小幡利顕, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 内田建, 白木靖寛, 樽茶清悟, 小田俊理

応用物理学会　2011年9月1日
Si/SiGe量子ドットにおけるショットキーゲート電極に対する考察

武田健太, 小幡利顕, 福岡佑二, 大塚朋廣, 小寺哲夫, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 小田俊理, 白木靖寛, 樽茶清悟

日本物理学会　2011年3月28日
横結合型量子ドットによる量子ドットのエネルギー準位スペクトル測定

桑原優樹, KIM Sunwoo, 大塚朋廣, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会　2011年3月28日
高速スピン回転操作のための大きな磁場差をもつ二重量子ドットデバイス

米田淳, 大塚朋廣, 高倉樹, 小幡利顕, 樽茶清悟

日本物理学会　2011年3月28日
Si/SiGe量子ドット作製に向けたPdトップゲート動作点の低電圧化

福岡佑二, 小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 小幡利顕, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 内田建, 白木靖寛, 樽茶清悟, 小田俊理

応用物理学関係連合講演会　2011年3月26日
Speed-up of spin manipulation in semiconductor quantum dot

Tomohiro Otsuka, Jun Yoneda, Toshiaki Obata, Tatsuki Takakura, Kenta Takeda, Katsuharu Yoshida, Seigo Tarucha

量子情報処理プロジェクト報告会　2010年12月
PdショットキーゲートによるSi/SiGe量子ドットの作製とその評価

武田健太, 小幡利顕, 福岡佑二, 大塚朋廣, 小寺哲夫, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 小田俊理, 白木靖寛, 樽茶清悟

日本物理学会　2010年9月24日
Lateral dot fabrication by using a MOS electric gate on SiGe hetero structure.

小幡利顕, 申潤錫, ロランドブルナ, 武田健太, 福岡佑二, 大塚朋廣, 小寺哲夫, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 小田俊理, 白木靖寛, 樽茶清悟

日本物理学会　2010年9月24日
Si/SiGe系2DEGのPdショットキーゲート制御による結合量子ドットの作製

福岡佑二, 小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 小幡利顕, 吉田勝治, 澤野憲太郎, 内田建, 白木靖寛, 樽茶清悟, 小田俊理

応用物理学会　2010年9月14日
微小磁石を用いた半導体量子ドット中の電子スピン操作

大塚朋廣, 米田淳, 小幡利顕, 高倉樹, 武田健太, Michel Pioro-Ladriere, 吉田勝治, 樽茶清悟

量子情報処理プロジェクトサマースクール　2010年8月
Energy level spectroscopy of a quantum dot with a side‐coupled satellite dot 国際会議

Sunwoo Kim, Yuki Kuwabara, Tomohiro Otsuka, Yasuhiro Iye, Singo Katsumoto

International Conference on the Physics of Semiconductors　2010年7月
Probing Local Electronic States in the Quantum Hall Regime with a Side Coupled Quantum Dot 国際会議

T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye, S. Katsumoto

International Symposium on Quantum Nanostructures and Spin-related Phenomena　2010年3月
Probing local electronic states in the quantum Hall regime 国際会議

T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye, S. Katsumoto

International Symposium on Quantum Nanophotonics and Nanoelectronics　2009年11月
横結合型量子ドットを用いた量子ホール状態の観測

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会　2009年9月26日
Probing edge states in the quantum Hall regime with a side coupled quantum dot 国際会議

T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye, S. Katsumoto

International Symposium on Compound Semiconductors　2009年8月
Detection of spin polarization in a quantum wire 国際会議

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

International Conference on Electronic Properties of Two-dimentional Systems　2009年7月21日
側面結合量子ドットによるスピン偏極検出

大塚朋廣, 阿部英介, Amnon Aharony, Ora Entin-Wohlman, 都倉康弘, 勝本信吾

ナノ量子情報エレクトロニクス公開シンポジウム　2009年4月22日
横結合型量子ドットを用いたスピン偏極の検出

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会　2009年3月30日
Detection of spin polarization with a side coupled quantum dot 国際会議

T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye, S. Katsumoto

International Symposium on Nanoscale Transport and Technology　2009年1月22日
側面結合した量子ドットによるスピン検出

勝本信吾, 大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘

物性科学領域横断研究会　2008年11月
Excited state spectroscopy in side-coupled quantum dots 国際会議

T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye, S. Katsumoto

The IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference　2008年10月21日
横結合型量子ドットにおける励起状態の観測

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

日本物理学会　2008年9月20日
半導体量子ドットスピン状態の制御

大塚朋廣, 阿部英介, 勝本信吾

スピン流の創出と制御研究会　2008年2月
T結合型量子ドットにおけるクーロン相互作用を利用した軌道占有制御

大塚朋廣, 阿部英介, 家泰弘, 勝本信吾

ナノ量子情報シンポジウム　2007年10月25日
Control of shell filling with Coulomb interaction in quantum dots side-coupled to quantum wires 国際会議

T. Otsuka, E. Abe, Y. Iye, S. Katsumoto

International Symposium on Compound Semiconductors　2007年10月15日
横結合型量子ドットにおけるクーロン相互作用

大塚朋廣, 阿部英介, 勝本信吾, 家泰弘

日本物理学会　2007年9月24日
Potential dependent intra-dot Coulomb interaction in quantum dots side-coupled to quantum wires 国際会議

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Yasuhiro Iye, Shingo Katsumoto

International Conference on Electronic Properties of Two-dimentional Systems　2007年7月
近藤状態の非局所制御

大塚朋廣, 勝本信吾, 家泰弘

日本物理学会　2007年3月20日
Electronic states in quantum dots side-coupled to quantum wires 国際会議

Tomohiro Otsuka, Eisuke Abe, Shingo Katsumoto, Yasuhiro Iye

Frontiers in Nanoscale Science and Technology Workshop　2007年3月
近藤状態の非局所制御

大塚朋廣, 勝本信吾, 家泰弘

半導体スピン工学の基礎と応用研究会　2006年12月
Phase Information from Two-Terminal Conductance of Quantum Dot Systems 国際会議

T. Otsuka, H. Aikawa, M. Eto, G. L. Khym, K. Kang, Y. Iye, S. Katsumoto

International Conference on the Physics of Semiconductors　2006年7月28日
2端子ABリングでの位相固定の破れについて

勝本信吾, 大塚朋廣, Amnon Aharony, Ora Entin-Wohlman

日本物理学会　2006年3月29日
横結合型量子ドットを持つ量子細線の伝導特性

大塚朋廣, 勝本信吾, 家泰弘, G. L. Khym, Kicheon Kang

日本物理学会　2006年3月29日

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

共同研究・競争的資金等の研究課題 11

プラズママテリアルズインフォマティクスが拓く完全カイラリティ制御ナノチューブ合成

加藤俊顕, 岩崎悠真, 大塚朋廣, 是常隆

2023年4月1日～ 2027年3月31日
高品質酸化亜鉛微細構造における新奇量子電子物性解明

大塚朋廣, 小塚裕介

2023年4月1日～ 2026年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

高品質な新しいヘテロ構造として、酸化亜鉛ヘテロ構造が作製されるようになっている。この構造では新しい独自の電子物性が現れることが期待される。そこで本研究では、高品質な酸化亜鉛材料作製、微細構造作製、精密伝導測定により、高品質酸化亜鉛微細構造における新奇量子電子物性の研究を行っている。本年度は特に、高品質酸化亜鉛ヘテロ構造を用いた微細構造の作製技術開発を中心に研究を行った。高品質酸化亜鉛ヘテロ構造は新しい材料であり、従来の半導体材料と異なるため、その微細加工において新しい技術開発が必要となる。特に半導体量子ドットやその複合系など、比較的複雑な微細構造試料を作製するため、新しい微細加工プロセスの開発を進めた。この際、研究チームメンバーがそれぞれ得意とする微細加工技術を組み合わせて活用することにより、高品質な酸化亜鉛微細構造の作製に成功した。また作製した高品質酸化亜鉛微細構造について、形状測定や電気伝導測定によりその基本特性を評価した。これらの評価結果をもとに、微細加工プロセスの最適化を行い、さらにこの技術を活用して新たな半導体量子ドットなどの微細構造の作製と評価を開始した。半導体量子ドットは電子を微小領域に閉じ込めるの構造であり、その内部では単電子帯電効果や量子準位の形成等が生じる。これらの現象について、電気伝導測定によりその特性を調べ、詳細な解析を進めている。これらの成果は、新材料の基礎物性解明の観点から有用であるとともに、高品質酸化亜鉛ヘテロ構造を活用した次世代デバイスの開発等に向けた重要なステップである。
機械学習による半導体量子ハードウェア最適化と応用

大塚朋廣

2023年4月1日～ 2025年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

機械学習やその他の情報科学の手法は、近年多くの学術分野に影響を及ぼしている。量子ハードウェア物理分野でも、これらの技術を用いることで従来にない新しい進展が期待されている。本研究では機械学習による半導体量子ハードウェア最適化と応用の研究を推進し、量子ハードウェアの状態推定、制御の自動化や、これを活用した量子ハードウェア、材料の物理解明等の研究を行っている。本年度は特に、機械学習を用いた半導体量子ハードウェアの状態推定手法の開発と改良を中心に研究を行った。半導体量子ハードウェアとして、電子を微小領域に閉じ込めた半導体量子ドットを用いて、その内部の電子の量子状態を活用する量子ハードウェアがある。これを用いて量子情報処理に向けた量子ビットシステム等を構成する際には、内部の電子状態の識別と制御が重要となる。従来、このプロセスは人間が行ってきたが、我々は畳み込みニューラルネットワークを用いた半導体量子ドットの電荷状態の自動推定を研究した。シミュレーションデータおよび実験データの双方について、その動作検証と解析を行った。さらに、Grad-CAMという可視化技術を用いて、そのプロセスを解析して従来の人間による判断と比較し、その結果を基に電荷状態推定器の改良を行った。またこのような機械学習手法と融合性の高いハードウェア制御技術についても研究を実施した。これらの成果は量子ハードウェア物理分野における情報科学手法の活用を進めるものであり、将来の大規模半導体量子ハードウェアの制御等に向けて役立つと期待される。
半導体量子ドットデバイスの放射線応答の調査と放射線検出器への利用

吉田斉, 岸本康宏, 大塚朋廣

2022年6月30日～ 2025年3月31日
デコヒーレンスを活用した革新的量子技術の研究

大塚朋廣

2021年7月9日～ 2024年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

量子状態が壊れてしまうデコヒーレンスは、現状の現実世界の量子系では避けることができず、量子系の活用において問題となっている。しかし、もしこのデコヒーレンスをうまく利用できれば、有用な量子技術の要素として活用できる可能性もある。本研究では、操作性の良いデコヒーレンスを導入可能である半導体量子ドット系を用いて、デコヒーレンスについての物理解明を進め、これを活用した量子技術について研究している。本年度は特に半導体量子ドット系を用いた実験環境の整備、改良や、半導体量子ドット系の測定を中心に研究を行った。本研究では半導体量子ドットの中に形成される電圧等で人工的に制御可能な量子状態を実験系として利用する。このため、半導体微細加工技術を活用することにより、量子効果の発現する半導体量子ドット試料の作製を行った。また半導体量子ドット中の量子状態を明瞭に観測できる極低温環境における単一電子検出回路等の整備を行い、さらにその測定感度を向上させるための改良を行った。そしてこれを利用して半導体量子ドット系での量子状態の測定を行い、量子ドット内にトラップされた電子のスピンを利用した量子状態を観測した。また極低温環境下での高速電気信号制御系についても整備を行い、これを利用して半導体量子ドット中の量子状態の制御についても実施した。また半導体量子ドット系におけるデコヒーレンスに関するパラメータについても、その制御、評価を開始した。
量子構造中の正孔スピンダイナミクスの解明と制御

小寺哲夫, 大塚朋廣, 武田健太, 溝口来成

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：Tokyo Institute of Technology

2020年4月1日～ 2023年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究の目的は、量子構造中の正孔スピンダイナミクスの物理を解明し、その制御原理を示すことである。特に、スピンと軌道の自由度、及び相互作用の制御がその要素となる。スピンと軌道の間に働く相互作用は、結晶や構造の局所的な性質に依存するため、ナノ寸法の量子構造で重要となる。本研究で新たに開発するゲルマニウム量子ドット系と我々がこれまで開発してきたシリコン量子ドット系とを比較することで、普遍的な物理を解き明かすことを目指す。このために、独自に有するダイナミクス測定法を用いて、量子構造中のスピン軌道相互作用を電気的に制御し定量評価する計画である。本年度の研究実施計画は、下記の通りであり、順調に進展させることができた。・上部にゲート電極を取り付けた量子ドット素子の改良を行う。普遍的な物理を解明するため、シリコンとゲルマニウムの２つの材料を用いて、量子ドットを作製しているが、本年度は昨年度の結果に基づき、デバイス構造や界面の改良を行う。・スピン軌道相互作用の統一的な理解を目的として、量子ドットの電気特性評価を行う。本年度は極低温下での磁場依存性評価を実施する。・要素技術として、ダイナミクス測定のため、高周波電圧操作を用いたスピンの操作や読み出し技術の開発・改良を昨年度に引き続き進める。改良した測定系を用いて、量子ドット素子の特性評価を実施する。また、集積量子ドット素子の高速調整・安定動作のため、機械学習を用いて素子の電荷状態を高速に制御する技術の改良、スピン状態の安定化を目指したフィードバック測定法の開発を継続する。本年度は、上記について、順調に推進することができた。特に、4.2 KでのRF反射測定の実証、3量子ビット実験、高速ユニバーサル量子ゲートの実証など、当初の計画以上の成果を得ることができた。
先進プラズマ活用1次元ナノカーボン材料の完全原子配列制御合成と革新的応用開拓

加藤俊顕, 大塚朋廣, 澁田靖

2019年4月1日～ 2023年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

研究四年計画の二年度目にあたる今年度は、１次元ナノカーボン材料の原子レベル構造制御合成と応用に向けた研究を行い以下の成果を得た。第一に、初年度に立ち上げたその場観測プラズマCVDを用いることで、(6,5)ナノチューブの90%以上の超高純度合成を実現した。これはこれまで報告されている(6,5)ナノチューブの世界最高純度である。次年度以降では、プラズマ条件の最適化によりさらなる高純度化、及び(6,5)以外のカイラリティの選択合成を目指す。第二に、グラフェンナノリボンの量子デバイス応用に関して、本手法で合成したグラフェンナノリボンにおいて、量子化に伴う励起準位が明確に発現することを実証した。また、通常数百ミリKでしか安定に存在しない励起準位が２０K以上の高温条件でも観測可能であることを明らかとした。さらに、グラフェンナノリボン合成に用いるニッケルナノバー長とプラズマCVD合成条件を最適化することで、励起準位が観測できるグラフェンナノリボン量子ドットを高確率で合成することにも成功した。次年度以降は、高確率で励起準位観測が可能な本GNR量子ドットを用いることで、二重量子ドットを活用した量子演算の実証を試みる。第三に、1次元ナノカーボン材料と類似の原子層物質である遷移金属ダイカルコゲナイドに関して、一般的な気相―固相相転移に加え、液相―固相相転移による結晶成長が支配的であることを実験的に明らかにした。さらに、液相―固相相転移において、液相前駆体の化学ポテンシャルが核成長に与える効果を熱力学的観点から実験的に説明することに成功した。
スピン変換研究に向けた電気的超高速局所スピンプローブの開発と応用

大塚朋廣

2017年4月1日～ 2019年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究では半導体量子ドット等の半導体ナノ構造を活用することにより、固体ナノ構造中の局所スピン状態およびその時間変化にアクセスできる電気的高速局所スピンプローブを開発し、これを用いて固体ナノ構造中の局所スピン現象を調べた。本年度は特に、電気的高速局所スピンプローブ手法の改良、およびこのスピンプローブを用いた固体ナノ構造中の局所スピン状態ダイナミクスの測定解析を中心に行った。固体ナノ構造中でのスピン変換現象等をミクロに解明するためには、固体ナノ構造中の局所スピン状態に直接アクセスできる局所スピンプローブが有用となる。半導体量子ドット内にはスピンに依存した準位が存在し、この準位への電子のトンネルを調べることで、固体ナノ構造中の局所スピン状態を調べるプローブを実現することができる。またこのプローブを高周波測定技術と組み合わせることによって、ダイナミクスまで測定することが可能となる。この電気的高速局所スピンプローブを用いて、固体ナノ構造中の局所スピン状態およびそのダイナミクスを調べた。二次元電子ガスからなる電極と結合した半導体量子ドット中の電子スピンについて測定を行い、単一電子レベルで電荷状態とスピン状態の時間変化に差があることを明らかにした。この結果について、ミクロなモデルを構築して計算を行い、実験結果を再現することに成功した。また電気的高速局所スピンプローブの測定手法を活用することにより、他の固体ナノ構造中の局所スピン状態の観測と操作の研究についても貢献した。
高速量子プローブを用いた微小系の電子輸送ゆらぎの研究

大塚朋廣

2016年4月1日～ 2018年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

本研究では、半導体微細構造を活用した微小系を用いて、微小系における電子輸送、ゆらぎ、ダイナミクスの測定、解明を行った。本年度は特に高速量子プローブを活用した微小系における局所電子状態のダイナミクス測定、量子微小系の局所電子状態測定を中心に実施した。微小系における局所電子状態およびそのダイナミクスは、物性科学等の基礎科学やエレクトロニクスデバイス等の応用の両面から重要となっている。この微小系における局所電子状態について、高速量子プローブを使って引き続き測定し、またその結果の解析を行った。半導体量子ドットからなる開放微小系について、局所電子状態の測定を実施したところ、局所電子状態が電極との結合に依存してマイクロ秒程度の時間スケールで変化する様子を観測した。さらに半導体量子ドット中の局所電子状態の時間変化の詳細を調べたところ、トンネルの低次の過程と、高次の過程による電子状態変化をミクロな観点から解明することができた。また高速量子プローブで開発してきた測定手法は、古典微小系だけでなく量子現象が発現する量子微小系に対しても適用可能である。量子微小系は量子エレクトロニクス、量子情報処理等に向けて近年、注目を集めており、本研究では高速量子プローブの技術を活用して量子微小系における局所電子状態測定を行った。この結果、量子ドット内状態の高精度操作、多重量子ドットにおける電子状態操作の実現等に貢献した。
シングルリード量子ドットを用いた半導体微細構造中のスピン現象の研究

大塚朋廣

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究機関：The Institute of Physical and Chemical Research

2013年4月1日～ 2015年3月31日

詳細を見る詳細を閉じる

半導体量子ドット等を利用した新しい局所プローブを用いて、半導体微細構造中の局所電子、スピン状態、およびその物理現象を調べた。具体的には、量子ポイントコンタクトを用いた量子ホールエッジ状態におけるエネルギー緩和測定について解析を行い、エネルギー緩和の測定メカニズムを調べた。また局所電子、スピン状態の静的な特性だけでなく、そのダイナミクスまで含めて測定できる高速局所電子状態プローブを、半導体量子ドットを用いた局所プローブと高周波測定技術を組み合わせて実現した。そしてこの新プローブを量子ドット内局所電子状態の測定に適用し、その動作、特性を調べた。
多重シングルリード量子ドットを用いた多数系の量子コヒーレンスの研究

大塚朋廣

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

研究機関：The University of Tokyo

2010年～ 2011年

詳細を見る詳細を閉じる

半導体微細構造を用いた多数量子系に関する実験研究を行った。具体的には、多数量子系の主要素となる量子ホールエッジ状態について量子ポイントコンタクトを用いてエネルギー緩和を測定し、その緩和機構を明らかにした。またスピンを利用した多数量子系を形成する際に重要となる半導体微細構造中での局所スピン偏極について、シングルリード量子ドットを用いて低磁場で低擾乱に測定できる手法を開発し、その動作を確認した。さらにこの手法を用いて、量子ホールエッジ状態における局所スピン偏極の解明を行った。

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

社会貢献活動 7

実験人工量子力学と量子デバイス

東北大学オープンキャンパス

2023年7月26日～ 2023年7月27日
小さな世界の不思議な性質：実験人工量子力学

通研公開

2022年10月8日～ 2022年10月9日
小さな世界の不思議な性質：実験人工量子力学

通研公開

2020年10月10日～ 2020年10月11日
小さな世界の不思議な性質：実験人工量子力学

東北大学電気通信研究所通研公開

2025年10月11日～
なぜ私は大学で研究者になったのか

東北大学片平まつり特別企画

2023年10月7日～
小さな世界の不思議な性質：実験人工量子力学

通研公開

2023年10月7日～
ストロー笛で波と遊ぼう

通研公開

2021年10月9日～

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示

メディア報道 21

機械学習を活用し、量子ドットの電圧を自動的に調整する手法を実証 ─大規模量子コンピューターの調整自動化に期待─

東北大学プレスリリース

2026年3月6日

メディア報道種別: インターネットメディア
半導体コロイド量子ドット環境適合性材料で評価電子デバイスへの応用期待

科学新聞

2026年1月16日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
単一コロイド量子ドットで電気的なスピン検出と制御に成功～環境調和型材料から拓く量子・スピントロニクス技術～

東北大学プレスリリース

2026年1月6日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北大、酸化亜鉛で三重量子ドット形成

日刊工業新聞

2025年11月3日

メディア報道種別: インターネットメディア
酸化亜鉛デバイスで量子ドット形成東北大、量子コン開発へ向け進展期待

科学新聞

2025年10月31日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
酸化亜鉛における電界制御三重量子ドット形成と量子セルオートマトン効果を観測

日本経済新聞

2025年10月23日

メディア報道種別: インターネットメディア
酸化亜鉛における電界制御三重量子ドット形成と量子セルオートマトン効果を観測 ─量子コンピュータ開発に向けた新材料量子ビットシステムの構成や情報処理応用に期待─

東北大学プレスリリース

2025年10月23日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北大、ベイズの定理で量子ドット電荷推定量子計算基礎技術に

日刊工業新聞

2025年4月14日

メディア報道種別: インターネットメディア
量子ドットの電荷状態を高速に検出する解析手法を開発 ─ 量子コンピュータの読み出し速度向上や物性探索に期待

東北大学プレスリリース

2025年4月9日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北大、量子ドットの電荷状態を高速に検出する解析手法を開発

日本経済新聞

2025年4月

メディア報道種別: インターネットメディア
酸化亜鉛における電界制御量子ドット形成と量子多体効果観測を実現 ─新材料量子デバイス開発に期待─

東北大学プレスリリース

2024年11月8日

メディア報道種別: インターネットメディア
機械学習活用による量子ドットの電荷状態推定と可視化に基づく更なる性能改善を実証 ─量子コンピューターの大規模化への貢献に期待─

東北大学プレスリリース

2024年4月22日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北大、機械学習活用による量子ドットの電荷状態推定と可視化に基づく更なる性能改善を実証

日本経済新聞

2024年4月22日

メディア報道種別: インターネットメディア
電気伝導の詳細評価単一コロイド量子ドット東北工大など

日刊工業新聞

2023年12月18日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
単一コロイド量子ドットで電気伝導の評価と制御に成功

東北大学プレスリリース

2023年12月1日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北工業大・東大・東北大・理研・東京農工大、単一コロイド量子ドットで電気伝導の評価と制御に成功

日本経済新聞

2023年12月1日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北大、高速量子ビット読み出し手法をグラフェンで実現

日本経済新聞

2023年7月18日

メディア報道種別: インターネットメディア
高速量子ビット読み出し手法をグラフェンで実現 ─グラフェン量子コンピュータへ期待─

東北大プレスリリース

2023年7月18日

メディア報道種別: インターネットメディア
東北大、グラフェンナノリボン上で量子ドット作成量子デバイス作製に応用

日刊工業新聞

2023年1月9日

メディア報道種別: 新聞・雑誌
東北大、グラフェン量子ドットデバイスの集積化合成技術を開発

日本経済新聞

2023年1月6日

メディア報道種別: インターネットメディア
グラフェン量子ドットデバイスの集積化合成技術を開発 ― 次世代高性能量子コンピュータの実現に期待 ―

東北大プレスリリース

2023年1月6日

メディア報道種別: インターネットメディア

︎全件表示 ︎最初の5件までを表示