樽茶 清悟
半導体量子情報デバイス研究チーム チームリーダー
研究概要
固体中の量子状態の制御を原理とする量子情報処理の物理と技術の研究を行なっています。具体的には、半導体スピンを用いた量子情報処理の有用性の実証、また、量子コヒーレンスや量子もつれの制御法の開発、革新的な量子情報デバイスの開発、そして新原理の量子情報を提供するトポロジカル粒子制御法の探求をテーマとしています。
主な研究テーマ
・半導体量子コンピュータの誤り訂正閾値を超える量子操作技術の開発
・拡張性のある小中規模コンピュータ回路の構築
・トポロジカル量子計算の物理と技術
代表的な研究成果
・A. Noiri, K. Takeda, T. Nakajima, T. Kobayashi, A. Sammak, G. Scappucci, and S. Tarucha,, " Fast universal quantum gate above the fault-tolerance threshold in silicon", Nature 601, 338 (2022).
・K. Takeda, A. Noiri, T. Nakajima, J. Yoneda, T. Kobayashi, and S. Tarucha, “Quantum tomography of an entangled three-qubit state in silicon”, Nat. Nanotechnol. (2021).
・T. Nakajima, Y. Kojima, Y. Uehara, A. Noiri, K. Takeda, T. Kobayashi, and S. Tarucha, “Real-time feedback control of charge sensing for quantum dot qubits”, Physical Review Applied 15, L031003 (2021).
・J. Yoneda, K. Takeda, A. Noiri, T. Nakajima, S. Li, J. Kamioka, T. Kodera, and S. Tarucha, “Quantum non-demolition readout of an electron spin in silicon”, Nature Commun. 11, 1144-1150 (2020).
・T. Nakajima, A. Noiri, J.Yoneda, M.R. Delbecq, P. Stano, T. Otsuka, K. Takeda, S. Amaha, G. Allison, K. Kawasaki, A. Ludwig, A.D. Wieck, D. Loss, and S. Tarucha “Quantum non-demolition measurement of an electron spin qubit”, Nature Nanotechnol. 14, 555-560 (2019).
・プレスリリース
「半導体量子ビットの量子非破壊測定に成功」2019.4.16
図１微小磁石を備えたSi/SiGe三重量子ドット試料の写真。３スピン量子ビットによるもつれを生成。
図２２電子スピン量子ビットによる量子非破壊測定。量子もつれ対の片方を測定して他方を非破壊的に読み出す。