空間分解量子センシングとその非周期性極微量物質構造解析への展開

• Project/Area Number: 25K00931
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 野村 晋太郎 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90271527)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柏谷 聡 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40356770) ; 渡邊 幸志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (50392684) ; 佐々木 進 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80323955)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2028: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2027: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2026: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2025: ¥8,710,000 (Direct Cost: ¥6,700,000、Indirect Cost: ¥2,010,000)
• Keywords: 空間分解 / 量子センシング / ダイヤモンドNV中心 / 極微量物質

Outline of Research at the Start

量子センシングは従来のセンサを凌駕した高感度で物理量を検出する手法です。私達は、これまで従来のセンサでは困難であったマイクロメートル空間分解能の磁場イメージングを実現する手法を開拓してきました。本研究計画では、量子センサとして常温で高感度の量子センシングを実現するダイヤモンド窒素-空孔中心を用います。量子センシングの感度のさらなる向上を図り、周波数MHz帯の磁場イメージングをマイクロメートル空間分解能で行います。従来の方法では難しかった対象のセンシングを可能とする計画です。例えば、周期性のない極微量物質に量子センシングを適用します。その成果は生命科学・医療分野へ大きな波及効果が見込まれます。