Experiment-Theory Collaboration for Unveliling Quantum Supremacy in Electrochemical Reaction

• Project/Area Number: 23K26621
• Project/Area Number (Other): 23H01928 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 坂牛 健 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究センター, チームリーダー (50756484)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000); Fiscal Year 2024: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2023: ¥8,060,000 (Direct Cost: ¥6,200,000、Indirect Cost: ¥1,860,000)
• Keywords: 電極反応 / 量子超越性 / プロトン共役電子移動 / トンネル効果 / 量子効果 / 非断熱性

Outline of Research at the Start

本研究では、量子効果による高い特性を、量子計算機に倣い量子超越性（Quantum Supremacy: QS）と定義し、これに着目する。様々な電極材料と組成の電解液を組み合わせてモデル固液界面を準備し、それらの系における電極反応に対し速度論的同位体効果の高精度測定など精密電気化学実験と計算科学の協働によるQSの観測・解析を行う。QSの基礎原理を探求し、その本質的な理解に立脚した学理を構築する。