Control of the quantum spin entanglement with ferromagnetic nanowindow

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02178
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Kanai Shun 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (40734546)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: スピントロニクス / 量子ビット / 固体中スピン中心 / スピンコヒーレンス / 位相緩和時間 / 磁性体

Outline of Final Research Achievements

To construct a universal gate set in multiple qubits, it is necessary to achieve both (1) (Pauli gate) operation of each bit and (2) controlled-NOT (or SWAP) operation via bit-to-bit interaction. To earn (2), it is necessary to bring about interaction between qubits by some method, and here we investigate how to realize entanglement through electromagnetic interaction between qubits placed close to each other.

Free Research Field

スピントロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、スピン中心を用いた量子ビットの大規模化に必要となる、近接スピン中心の構成方法を調べました。ここで可能性が広がった母体材料やスピン中心材料を用いることにより、多量子ビットを実現する固体中のスピン中心の機能性を大きく広げることが予測されます。したがって、本研究の成果は、量子ビット、特に固体中のスピン中心を用いた情報処理研究の基盤技術となることが期待されます。