| 研究課題/領域番号 |
17H01276
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
安田 哲二 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, 部長 (90220152)
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| 研究分担者 |
大野 圭司 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (00302802)
森山 悟士 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (00415324)
伊藤 公平 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (30276414)
森 貴洋 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 (70443041)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)
2019年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2018年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
2017年度: 17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
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| キーワード | 量子ビット / スピンカプラー / トンネルFET / シリコン / 等電子トラップ / 量子コンピューター / スピンカプラ- / 量子コンピュータ |
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| 研究成果の概要 |
トンネルFET型シリコンスピン量子ビット素子を用いて、2つ以上の量子ビット間において長距離スピン結合を実現する基本技術を目指して研究を行った。まず単体素子について、研究開始当初は1.5Kだった動作温度の上限を10Kまで改善するとともに、素子動作のシミュレーション技術を開発した。スピン結合動作を評価するための基本技術として、2量子ビットの独立操作技術を確立した。スピン結合技術に関して、スピン鎖形成を実現する足掛かりとして、マイクロ波励起トンネルにおける複数の干渉経路の共存および4スピンESRという２つの新規現象の観測に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年注目を集める量子コンピューターの大規模集積化のためにSi量子ビットは有望な素子であるが、量子ビット間のスピン結合技術の目途が立っていない。本研究で観測した新規物理現象は、複数スピン系の相互作用によるものと考えられ、量子ビット間をつなぐスピン鎖開発に向けた足掛かりとしての学術的意義がある。また、本研究の過程で実現された10Kという世界最高温度での量子ビット動作は、大型希釈冷凍機を必要としない量子集積回路の可能性を示すものであり、量子コンピューターの利用場面の拡大につながるという社会的意義がある。
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