| 研究課題/領域番号 |
18K18726
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
野村 晋太郎 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90271527)
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| 研究分担者 |
柏谷 聡 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40356770)
佐々木 進 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80323955)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 量子スピン / 核スピン / イメージング / 量子センシング / ダイヤモンド / 量子物性 / ダイヤモンド窒素-空孔中心 / 量子シミュレータ / 量子多体系 |
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| 研究成果の概要 |
ダイヤモンドのフッ素化表面処理による核スピン格子の作製に関する研究、核スピン量子多体系状態の電子スピンと光を介した読み出し制御システムの構築、アダマール基底を用いたAC磁場高感度検出法の研究、核スピン量子多体系の状態の読み出しと制御に関する研究を行った。スピンロッキング法によりAC磁場を高感度に検出することに成功し、RF電磁波の空間分布を従来にないマイクロメートルの空間分解能で得ることに成功した。スペクトル線幅の広くパルス幅の短い非選択的なマイクロ波パルスを用いて核スピン状態の初期化に成功し、核スピンのラビ振動の観測を通じて核スピンのコヒーレント状態の制御を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
常温で非常に長いコヒーレンス時間をもつ多数の核スピン状態を短時間で初期化し読み出すことに成功したことは、核スピン量子多体系状態の電子スピンと光を介した読み出しと制御の研究を大きく進展させるものであり、電子スピンと核スピンの結合を活用した量子シミュレータの構築、スケーラブルな量子コンピュータの実現への発展に寄与するものである。RF電磁波の空間分布を従来にない高い空間分解能で得ることに成功したことは、量子物性の研究に寄与するのみではなく、高周波デバイス、高周波基板等からの電磁波輻射の評価、半導体、極性分子、ポリマー等の材料評価、医療イメージング等に広く寄与すると見込まれる。
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