| 研究課題/領域番号 |
18H01817
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分28020:ナノ構造物理関連
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| 研究機関 | 沖縄科学技術大学院大学 |
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研究代表者 |
久保 結丸 沖縄科学技術大学院大学, サイエンス・テクノロジー・グループ, サイエンス・テクノロジーアソシエイト (20701436)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
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| キーワード | 量子情報技術 / スピン共鳴 / 極低温 / ダイヤモンド / メーザー / 量子テクノロジー / 量子情報 / ハイブリッド量子系 / マイクロ波共振器 / 量子技術 / マイクロ波増幅 / 電子スピン |
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| 研究成果の概要 |
ダイヤモンド中の窒素中心をマイクロ波で強くポンプすることによって反転分布させ，メーザー（microwave amplification by stimulated emission of radiation，誘導放出によるマイクロ波増幅）増幅を実現した．この増幅器の特性や原理などを詳細に調べた結果，メーザー増幅器は極めて高い飽和パワーを持
ち，なおかつ超低雑音増幅器を実現していることがわかった．これは，量子マイクロ波技術へ極めて有用な特性である．また，反転分布形成にはダイヤモンド中の空孔クラスタが重要な役割を果たしていることも見出した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
量子技術は来たるべき第４次産業革命及びSociety 5.0時代の中核を担う技術として期待されており、研究開発が世界中で熱を帯びている．量子コンピュータに関連するハードウェアに必須の技術である「極低温マイクロ波量子技術」は特に重要視されており、とりわけ極低温における超低雑音・高効率なマイクロ波増幅はその根幹をなす必須技術である．本研究は，「スピンメーザー」による古くて新しい極低温マイクロ波増幅の方式を提案・実証し、その優位性を示すことができた．メーザーは半世紀以上前に廃れてしまった古い研究テーマであるが，当時は実現不可能だった極低温条件においては極めて有用な量子技術になり得ることを見出した．
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