Room temperature quantum reservoir computing based on spin soliton

Research Project

Project/Area Number	24K21711
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	劉小晰信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (10372509)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2026: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000) Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	spintronics / quantum computing / reservoir computing
Outline of Research at the Start	本研究は、トポロジカル単結晶薄膜と呼ばれる空間反転対称性がある方向に徐々に破れるフェライトに基づき、長・短期記憶（LSTM）機能を同時に有する量子リザーバーコンピューティング（QRC）を提案するものである。トポロジカル単結晶は量子ビットに担体するとともに、ダイナミック的なスピンソリトンをトポロジカルスピンテクスチャにトランスフォーする事により長期記憶可能な磁気スキルミオンへと変化する。トポロジカル単結晶は強いスピン軌道相互作用によって、磁気スキルミオンを安定化させ、高密度量子メモリの形成を可能にする。本研究は量子計算と高密度メモリを一つのチップに集積を挑戦する。