Charge control and creation of quantum network devices of group-IV vacancy centers in diamond

• Project/Area Number: 22H04962
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (S)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Broad Section D
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 岩崎 孝之 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80454031)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 谷口 尚 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, センター長 (80354413) ; 宮本 良之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 招聘研究員 (70500784) ; 牧野 俊晴 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究チーム長 (20360258) ; 岩本 敏 東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40359667)
• Project Period (FY): 2022-04-27 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥193,050,000 (Direct Cost: ¥148,500,000、Indirect Cost: ¥44,550,000); Fiscal Year 2024: ¥21,840,000 (Direct Cost: ¥16,800,000、Indirect Cost: ¥5,040,000); Fiscal Year 2023: ¥75,660,000 (Direct Cost: ¥58,200,000、Indirect Cost: ¥17,460,000); Fiscal Year 2022: ¥43,550,000 (Direct Cost: ¥33,500,000、Indirect Cost: ¥10,050,000)
• Keywords: ダイヤモンド / 量子光源 / 量子ネットワーク / IV族－空孔中心 / 電荷制御

Outline of Research at the Start

安全な通信を可能とする量子ネットワークの実現には、優れた光・スピン特性を有する固体量子光源が必要である。本研究では、これらの特性を両立する可能性があるIV族元素を用いたダイヤモンド量子光源であるスズ－空孔（SnV）および鉛－空孔（PbV）中心の研究を推進する。本研究の目的は、固体量子系の大きな課題である光・スピン特性を支配する電荷制御を、光による制御、高品質化、さらにデバイスを用いたアプローチから実験および理論の協力体制で行い、安定なSnV、PbV中心を用いた量子ネットワークデバイスを創製することである。