Semiconductor-based topological superconducting spintronics: Creation of next-generation quantum information infrastructure

• Project/Area Number: 23K17324
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 田中 雅明 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30192636)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): Le DucAnh 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (50783594)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000); Fiscal Year 2026: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000); Fiscal Year 2025: ¥7,800,000 (Direct Cost: ¥6,000,000、Indirect Cost: ¥1,800,000); Fiscal Year 2024: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
• Keywords: トポロジカル / 超伝導 / スピン / 強磁性半導体 / ヘテロ構造

Outline of Research at the Start

本研究では、エラーに強い量子情報技術のプラットフォームとして、申請者が独自に開発してきた強磁性半導体をベースとしたヘテロ接合のエピタキシャル成長と材料技術を活用し、半導体-強磁性-超伝導の機能をもつ複合構造を形成して、トポロジカル物性を解明する。、さらに、Majorana準粒子状態を観測、無磁場でゲート電圧で制御することによって、ロバスト性が高い究極のトポロジカル量子情報技術のハードウェア基盤を創ることを目指す。