| 研究課題/領域番号 |
19H05615
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| 研究種目 |
基盤研究(S)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
大区分C
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| 研究機関 | 東北大学 (2022-2023)
名古屋大学 (2019-2021) |
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研究代表者 |
山下 太郎 東北大学, 工学研究科, 教授 (60567254)
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| 研究分担者 |
竹内 尚輝 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター, 主任研究員 (00746472)
田中 雅光 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (10377864)
猪股 邦宏 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 量子・AI融合技術ビジネス開発グローバル研究センター, 研究チーム長 (50525772)
宮嶋 茂之 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所神戸フロンティア研究センター, 主任研究員 (50708055)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-26 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
203,580千円 (直接経費: 156,600千円、間接経費: 46,980千円)
2023年度: 23,920千円 (直接経費: 18,400千円、間接経費: 5,520千円)
2022年度: 24,050千円 (直接経費: 18,500千円、間接経費: 5,550千円)
2021年度: 31,850千円 (直接経費: 24,500千円、間接経費: 7,350千円)
2020年度: 39,390千円 (直接経費: 30,300千円、間接経費: 9,090千円)
2019年度: 84,370千円 (直接経費: 64,900千円、間接経費: 19,470千円)
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| キーワード | 量子計算 / 超伝導 / 超伝導スピントロニクス / モノリシック素子 / 量子回路 / ジョセフソン接合 / スピントロニクス / モノリシック |
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| 研究開始時の研究の概要 |
量子計算分野において、古典計算機を凌駕する計算能力を表す「量子超越性」の実験的実証は、全世界的に喫緊の研究課題として注目されている。その実証には、量子回路の大規模化（量子ビット数の増加）を、コヒーレンス時間（量子状態を保持可能な時間）等の性能劣化なく達成することが必要不可欠である。本研究では、本研究チームが誇る大規模化可能なπ接合量子回路と超低消費電力性を有する半磁束量子回路という世界最高峰のコア技術を融合することで量子超越性の実証を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究により、超伝導と磁性のハイブリッド構造による超伝導スピントロニクス素子「π接合」を導入した新規な量子計算回路を創出した。量子ビットとして、世界に先駆けて磁束バイアスフリーな磁束型量子ビット（π量子ビット）実証と性能向上を達成した。制御回路についてもπ接合導入により低消費電力化が可能な半磁束量子回路や、低消費電力なr量子ビット制御回路を実証した。そして、モノリシック量子計算回路における磁束量子パルスによる量子制御実証にも成功し、量子超越性実証のための大規模量子計算回路に向けた基盤技術を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により実証・創出した、バイアス不要で集積化に適したπ量子ビットや、超低消費電力性を示す新規超伝導量子制御回路、そしてそれらをオンチップ化したモノリシック量子計算回路は、大規模集積化が進行中の超伝導量子計算機の実現に向け、現状の量子計算機の大規模化における配線数増大を始めとする主要課題群を解決へと導く、新しい超伝導スピントロニクス量子技術という意義を有する。本技術が超伝導量子計算機の大規模化に向けたブレークスルーとなることが期待される。
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| 評価記号 |
事後評価所見 (区分)
A-: 研究領域の設定目的に照らして、概ね期待どおりの成果があったが、一部に遅れが認められた
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評価記号 |
中間評価所見 (区分)
A: 研究領域の設定目的に照らして、期待どおりの進展が認められる
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