Letter 物理：シリコンにおけるリュードベリ状態のコヒーレント制御 2010年6月24日 Nature 465, 7301 doi: 10.1038/nature09112 レーザー冷却や電磁気トラップは、原子物理学に大変革をもたらし、ボース・アインシュタイン凝縮から単一原子の量子制御に至る、めざましい発見がなされた。特に関心を集めているのは励起リュードベリ状態で、これは1つの原子による別の原子の量子制御に使えるためである。励起リュードベリ状態では、波動関数が基底状態での0.1 nm未満から、数ナノメートルかそれ以上にまで広がる。これによって、基底状態では十分離れていて相互作用しない原子が、励起状態では強く相互作用するようになる。このような状態の究極的応用として、固体状態での実現は強く望まれている。本論文では、半導体で最もよく使われているドナー、すなわちリンをドープしたシリコンにおける不純物波動関数のコヒーレント制御を実証した。この実験では自由電子レーザーを用いて、フォトンエコー、ハーンスピンエコーの軌道版、および磁気共鳴分光でよく知られているラビ振動を励起し、観測している。今回の研究は、原子物理学における量子現象の探求を固体状態にまで広げるとともに、コヒーレントテラヘルツ放射を、固体における特に精密な軌道調整因子として、材料科学でよく知られている圧力や化学組成などの制御手段に加えるものだ。 Full Text PDF 目次へ戻る
