量子ドットにおける単電子確率共鳴の解析

摘要

量子ドットの単電子充放電プロセスにおける確率共鳴的挙動を理論的に解析した．確率共鳴とはゆらぎによって系の応答が高まる現象で，生体機能にも関与している．単電子系に確率共鳴を取り入れることで，大きな問題である熱ゆらぎの影響を緩和できる可能性がある．単電子ダイナミクスをポアソン型トンネルレートとマスター方程式で記述し解析的に解くことにより，量子ドットでの単電子確率共鳴を理論的に証明した．得られた解析式は単電子デバイスシミュレーションの結果と一致し，現象を定量的に説明する．本解析に基づき系パラメータと確率共鳴応答の関係を明らかにした．また現象の実験的観測方法についても言及する．