東京大学の研究グループは、光と電子の両方の性質を持つハイブリッドな量子結合状態を生成することに成功した。この成果は光と物質の結合状態に関する物理の解明に大きく貢献しそうだ。

先行研究では、ＧａＡｓ半導体中の多数の２次元電子集団とテラヘルツ光共振器の間で強結合状態が実現することが知られていた。だが、量子情報処理技術などへの応用を見据えると、電子集団ではなく、単一の電子と光共振器との強結合状態の実現が望まれている。

研究ではＧａＡｓ２次元電子系上に半導体量子ドットを形成することで、半導体量子ドットの中の電子数を数個程度に制御した上で、電子とテラヘルツ光共振器との強結合状態の観測に成功した。

研究グループは「研究成果で提案する半導体量子ドットとテラヘルツ共振器との量子結合系は、そのような高温で動作可能な固体量子ビットの開発に展開される可能性がある」としている。