2015 Fiscal Year Research-status Report
量子測定を応用し、バイオ・有機材料に特化した透過電子顕微鏡の開発
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25390083
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| Research Institution | Akita Prefectural University |
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Principal Investigator |
岡本 洋 秋田県立大学, システム科学技術学部, 准教授 (70455799)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電子顕微鏡 / エンタングルメント / 電界放射 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の交付申請書では、平成27年度の研究は①電子ミラー系の開発とその動作の理論的実験的検証、②コントロールできないチャージの問題（もしあれば）の対策、③電子ミラー系の極低温化、を更に進めることが計画されていた。昨年度の実施状況報告書に記載した通り、理論面で「静電的量子ビットよりも磁気的量子ビットの方が有利」との予想しなかった方向に研究が進んだため、磁気的量子ビット（特にrf-SQUID型のもの）に伴う、現実のエラー確率などの理論的研究を行い、これを（諸雑誌や査読者とのやりとり等に伴う相当の遅れののち）出版することができた。
理論研究とは独立に、実験研究の環境づくりを引き続き進め、昨年度購入したパルスチューブ型冷凍機の試運転をようやく完了した。試運転のための真空チェンバー、温度測定システム、輻射シールドなどを設計し動作させた。機器スペック上は3K程度の到達温度であるところ、実際に動作させると読取値は4Heの超流動転移温度を下回る2K近くに到達した。（ただし温度センサーの誤差が±0.5程度あることに注意。）
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成25,26年度分の報告書で述べたとおり、理論面で当初予想しなかった展開があり、電子ミラーを使わない研究の方向性となっている。このことにより、追加の理論研究が必要となっている。
実験研究面では、前提条件として研究のインフラストラクチャーの構築が必要である。実験設備は電子ミラーを使っても磁気的量子ビットを使っても共通部分が多く、現在まさにそのような共通部分を構築中である。本研究に従事するマンパワー、使える時間等を考えると、研究の進捗状況は順調である。
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| Strategy for Future Research Activity |
理論面では、荷電粒子への量子インターフェースとしてrf-SQUID量子ビットを現実に動作させるためにまだハードルがあり、これを乗り越えるために非常に高度な設計が必要なことが明らかになってきた。現在、その設計および設計指針に関する論文の執筆を進めている。
実験面では、試運転の完了した冷凍機（通常の高真空）を電子銃の入った超高真空チャンバーと接続する作業を行う。また、量子ビットを動作させるためのより低温に到達するための方法の検討を開始する。
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| Causes of Carryover |
理論面で予期していなかった進展があり、電子光学系を設計から再検討する作業を引き続き進めている。そのため、装置の組み立てが当初予定より繰り下げられている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
動作検証したパルスチューブ冷凍機を超高真空チェンバーと接続することに使われる予定である。
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