量子電子光学実験 (Electron quantum optics)

量子光学の分野では、光子の量子状態を操作する先駆的な実験が行われてきました。私たちは、固体中の電子を用いて同様の実験を行う量子電子光学の研究に取り組んでいます。量子電子光学では、量子光学とのアナロジーを活用しつつ、光子（ボソン）と電子（フェルミオン）という異なる種類の粒子が示す振る舞いの違いを明らかにすることを目指しています。特に、表面弾性波によって半導体中を運ばれる単一電子と電圧パルスによってプラズモンとして励起される単一電子、２種類の異なる性質を持つ単一電子（励起）に着目し、それらの量子制御技術の研究に取り組んでいます。飛行電子のダイナミクスを解明することで、電子を用いた新しい量子回路の実現を目指しています。

参考文献

• Coulomb-mediated antibunching of an electron pair surfing on sound
  J. Wang, H. Edlbauer, A. Richard, S. Ota, W. Park, J. Shim, A. Ludwig, A. D. Wieck, H.-S. Sim, M. Urdampilleta, T. Meunier, T. Kodera, N. Kaneko, H. Sellier, X. Waintal, S. Takada, and C. Bäuerle*,
  Nature Nanotechnology 18, 721 (2023).
• Generation of a Single-Cycle Acoustic Pulse: A Scalable Solution for Transport in Single-Electron Circuits
  J. Wang, S. Ota, H. Edlbauer, B. Jadot, P.-A. Mortemousque, A. Richard, Y. Okazaki, S. Nakamura, A. Ludwig, A. D. Wieck, M. Urdampilleta, T. Meunier, T. Kodera, N. Kaneko, S. Takada*, and C. Bäuerle*,
  Physical Review X 12, 031035 (2022).
• Coherent control of single electrons: a review of current progress
  C. Bäuerle, D. C. Glattli, T. Meunier, F. Portier, P. Roche, P. Roulleau, S. Takada, and X. Waintal,
  Reports on Progress in Physics 81, 056503 (2018).