• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

量子コンピューティングに向けたダイヤモンドオンチップ光回路に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13787
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

稲葉 優文  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20732407)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードダイヤモンド / 選択成長 / 誘電泳動 / 光導波路 / 量子コンピューティング
研究成果の概要

ダイヤモンド基板上に、量子ビットになる窒素-空孔中心を配し、それを光回路で結ぶことを目指した基礎検討として、ダイヤモンドの選択成長技術と、ダイヤモンド微粒子の配列技術に関して研究を遂行した。
SiO2をマスクとして、マスクへのダメージが小さい尖端放電型リモートプラズマ化学気相成長法を用いて、高品質なダイヤモンドの選択成長を達成した。
また、所属が変わったため、誘電泳動によるダイヤモンド微粒子の配列技術に関する基礎検討を行い、ダイヤモンドが配列する条件を見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年急速に発展しつつある量子コンピュータ開発において、室温で汎用量子ビットになりうるダイヤモンド中の窒素-空孔中心(NVセンタ)の研究が行われている。NVセンタを量子操作する際、互いの距離が10nm程度と非常に近い報告、別々の場所の量子テレポーテーションに関する報告はなされているものの、実用的な、数マイクロメートル程度の距離での量子通信技術は検討されていない。本研究では、その、中間的な距離範囲での量子ビット同士の量子通信・エンタングルメントが可能なプラットフォームとして、ダイヤモンドのオンチップの光回路の形成に関する技術を検討した。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 3件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Dielectrophoretic properties of submicron diamond particles in sodium chloride aqueous solution2020

    • 著者名/発表者名
      Inaba Masafumi、Hayashi Shohei、Li Henan、Kamimura Mikoto、Nakano Michihiko、Suehiro Junya
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: 4 ページ: 046502-046502

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ab7baf

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA-induced changes in traveling wave dielectrophoresis velocity of microparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano, M., Ding, Z., Inaba, M., Suehiro, J.
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 10 号: 1 ページ: 015236-015236

    • DOI

      10.1063/1.5129725

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Point‐Arc Remote Plasma Chemical Vapor Deposition for High‐Quality Single‐Crystal Diamond Selective Growth2019

    • 著者名/発表者名
      Fei Wenxi、Inaba Masafumi、Hoshino Haruka、Tsuyusaki Ikuto、Kawai Sora、Iwataki Masayuki、Kawarada Hiroshi
    • 雑誌名

      physica status solidi (a)

      巻: 216 号: 21 ページ: 1900227-1900227

    • DOI

      10.1002/pssa.201900227

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrical property measurement of two-dimensional hole-gas layer on hydrogen-terminated diamond surface in vacuum-gap-gate structure2019

    • 著者名/発表者名
      Inaba Masafumi, Kawarada Hiroshi, Ohno Yutaka
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 114 号: 25 ページ: 253504-253504

    • DOI

      10.1063/1.5099395

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simple microfluidic device for detecting the negative dielectrophoresis of DNA labeled microbeads2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano, M., Ding, Z., Matsuda, K., Xu, J., Inaba, M., Suehiro, J.
    • 雑誌名

      Biomicrofluidics

      巻: 13 号: 6 ページ: 064109-064109

    • DOI

      10.1063/1.5124419

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between the Carbon Nanotube Growth Rate and Byproducts in Antenna‐Type Remote Plasma Chemical Vapor Deposition Observed by Vacuum Ultraviolet Absorption Spectroscopy2019

    • 著者名/発表者名
      Inaba Masafumi、Ochiai Takumi、Ohara Kazuyoshi、Kato Ryogo、Maki Tasuku、Ohashi Toshiyuki、Kawarada Hiroshi
    • 雑誌名

      Small

      巻: 15 号: 48 ページ: 1901504-1901504

    • DOI

      10.1002/smll.201901504

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhancement of the electron transfer rate in carbon nanotube flexible electrochemical sensors by surface functionalization2019

    • 著者名/発表者名
      Nishimura Keita、Ushiyama Takuya、Viet Nguyen Xuan、Inaba Masafumi、Kishimoto Shigeru、Ohno Yutaka
    • 雑誌名

      Electrochimica Acta

      巻: 295 ページ: 157-163

    • DOI

      10.1016/j.electacta.2018.10.147

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carbon 1s X-ray photoelectron spectra of realistic samples of hydrogen-terminated and oxygen-terminated CVD diamond (111) and (001)2019

    • 著者名/発表者名
      Kono Shozo、Kageura Taisuke、Hayashi Yuya、Ri Sung-Gi、Teraji Tokuyuki、Takeuchi Daisuke、Ogura Masahiko、Kodama Hideyuki、Sawabe Atsuhito、Inaba Masafumi、Hiraiwa Atsushi、Kawarada Hiroshi
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 93 ページ: 105-130

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2019.01.017

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Electrical contact properties between carbon nanotube ends and a conductive atomic force microscope tip2018

    • 著者名/発表者名
      Inaba Masafumi、Ohara Kazuyoshi、Shibuya Megumi、Ochiai Takumi、Yokoyama Daisuke、Norimatsu Wataru、Kusunoki Michiko、Kawarada Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 123 号: 24 ページ: 244502-244502

    • DOI

      10.1063/1.5027849

    • NAID

      120006531047

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of Carboxyl and Amine Termination on a Boron-Doped Diamond Solution Gate Field Effect Transistor (SGFET) for pH Sensing2018

    • 著者名/発表者名
      Falina Shaili、Kawai Sora、Oi Nobutaka、Yamano Hayate、Kageura Taisuke、Suaebah Evi、Inaba Masafumi、Shintani Yukihiro、Syamsul Mohd、Kawarada Hiroshi
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 18 号: 7 ページ: 2178-2178

    • DOI

      10.3390/s18072178

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertical-type two-dimensional hole gas diamond metal oxide semiconductor field-effect transistors2018

    • 著者名/発表者名
      Oi Nobutaka、Inaba Masafumi、Okubo Satoshi、Tsuyuzaki Ikuto、Kageura Taisuke、Onoda Shinobu、Hiraiwa Atsushi、Kawarada Hiroshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-018-28837-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lithographically engineered shallow nitrogen-vacancy centers in diamond for external nuclear spin sensing2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Ryosuke、Balasubramanian Priyadharshini、Higashimata Itaru、Koike Godai、Okada Takuma、Kagami Risa、Teraji Tokuyuki、Onoda Shinobu、Haruyama Moriyoshi、Yamada Keisuke、Inaba Masafumi、Yamano Hayate、Jelezko Fedor、Tanii Takashi、Isoya Junichi et al.
    • 雑誌名

      New Journal of Physics

      巻: 20 号: 8 ページ: 083029-083029

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aad997

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] ダイヤモンド微粒子フィラーの電界整列が複合材料の熱伝導特性に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      李 赫男, 林 将平, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      誘電体・絶縁材料/放電・プラズマ・パルスパワー/高電圧 合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド微粒子の誘電泳動特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      林 将平, 李 赫男, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      令和元年基礎・材料・共通部門大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 微粒子ダイヤモンドの誘電泳動特性2019

    • 著者名/発表者名
      稲葉 優文, 林 将平, 李 赫男, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      第80回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アクリル溶媒中におけるダイヤモンド微粒子の高電界整列挙動観察2019

    • 著者名/発表者名
      李 赫男, 林 将平, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      第72回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド微粒子の誘電泳動による物性調査2019

    • 著者名/発表者名
      林 将平, 李 赫男, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      第72回電気・情報関係学会九州支部連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンド微粒子の誘電泳動による電気的特性調査2019

    • 著者名/発表者名
      林 将平, 李 赫男, 稲葉 優文, 中野 道彦, 末廣 純也
    • 学会等名
      第33回ダイヤモンドシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 真空ギャップゲート構造による2次元正孔ガスダイヤモンドデバイスの評価2018

    • 著者名/発表者名
      M. Inaba, H. Kawarada, Y. Ohno
    • 学会等名
      第32回ダイヤモンドシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi