リコンフィギュアラブル量子極低温制御回路の創製

• Project/Area Number: 23K17327
• 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: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 小寺 哲夫 東京工業大学, 工学院, 准教授 (00466856)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小林 正治 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (40740147) ; 三木 拓司 神戸大学, 科学技術イノベーション研究科, 准教授 (60754629) ; 米田 淳 東京工業大学, 超スマート社会卓越教育院, 特任准教授 (60734366) ; 溝口 来成 東京工業大学, 工学院, 特任助教 (90848772)
• Project Period (FY): 2023-06-30 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥25,740,000 (Direct Cost: ¥19,800,000、Indirect Cost: ¥5,940,000); Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2025: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000); Fiscal Year 2024: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2023: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
• Keywords: 量子ドット / シリコン / 極低温制御回路 / 量子情報 / 量子コンピュータ

Outline of Research at the Start

シリコン量子コンピュータが通常動作する数十ミリケルビンの極低温環境を保つためには、制御回路からの発熱をマイクロワット程度に抑える必要があるが、従来の極低温回路においてこの実現は容易ではない。本研究では、CMOS技術とも整合性が良いシリコン量子ドットが量子ビット機能と制御回路機能の間で再構成可能（リコンフィギュアラブル）であることに着目し、両方の面からシリコン量子ドットの設計・作製・極低温評価を行う。極低温下で顕著になるシリコン量子ドットの単電子性・量子性を活用し、極低温環境で求められる超低消費電力な制御回路の可能性を開拓する。