| 研究領域 | ハイブリッド量子科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
15H05867
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
石橋 幸治 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (30211048)
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| 研究分担者 |
大野 雄高 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (10324451)
平山 祥郎 東北大学, 理学研究科, 教授 (20393754)
神田 晶申 筑波大学, 数理物質系, 教授 (30281637)
小林 慶裕 大阪大学, 工学研究科, 教授 (30393739)
川村 稔 国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 専任研究員 (60391926)
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| 研究期間 (年度) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
285,740千円 (直接経費: 219,800千円、間接経費: 65,940千円)
2019年度: 47,320千円 (直接経費: 36,400千円、間接経費: 10,920千円)
2018年度: 52,000千円 (直接経費: 40,000千円、間接経費: 12,000千円)
2017年度: 54,730千円 (直接経費: 42,100千円、間接経費: 12,630千円)
2016年度: 69,810千円 (直接経費: 53,700千円、間接経費: 16,110千円)
2015年度: 61,880千円 (直接経費: 47,600千円、間接経費: 14,280千円)
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| キーワード | 電荷・スピン / 核スピン / 半導体・超伝導体接合 / 量子ドット / 電荷 / スピン / 超伝導 / 量子ハイブリッド構造 / 先端機能デバイス / ナノカーボン / スピンエレクトロニクス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では量子媒体である電荷としての電荷・クーパペア、電子スピン、核スピンを対象として、それらの個別あるいは集団的な量子制御を試みるとともに、フォノンやフォトンを含めた異なる量子間の相互作用を利用して異なる量子のハイブリッド化をいくつかの系で実現した。それぞれの量子が最も活躍できる材料系として、化合物半導体ナノ構造、極微細シリコントランジスタ、ナノカーボン（カーボンナノチューブやグラフェン）、トポロジカル絶縁体、超伝導体など様々な材料系、あるいはそれらをハイブリッドした構造を舞台として、様々な量子の制御、そしていくつかの系で異なる量子間のハイブリッド化を実証した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は物質の量子的な機能の可能性を引き出す研究であり、最近注目されている量子技術の先駆けとなる研究といえる。物質の量子的な性質は、電子や光子などの様々な粒子（量子）が担っているが、本研究ではそのうち特に電荷としての電子やクーパペアと電子及び核スピンに着目した。また、それぞれの量子がその特徴を最大限発揮する材料系はそれぞれ異なるため、様々な材料系を対象としたことが特徴であり、これらを量子物質と呼ぶこともできる。本研究において、異なる量子のハイブリッド化にかかわる学術的意義を明らかにできたのに加えて、ハイブリッド化による新たな機能をいくつか示せたことは量子の応用の観点からも意義がある。
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