| 研究課題/領域番号 |
19K12635
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 |
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研究代表者 |
大久保 猛 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 量子機能創製研究センター, 主幹研究員 (40446456)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | ナノビーム / マイクロビーム / イオン配列 / 微細加工 / 小型装置 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
小型イオンマイクロビーム装置は、たくさんのイオンの粒を髪の毛の太さの100分の1以下という極細のビームとして発射することができる。このビームは材料を削ったり固めたりすることができるので、例えばパソコンやスマホの通信を向上させるために重要なとても小さくて細かい部品を作ることができる。まだ試作品なので、この研究でさらに開発を進め、近い将来の実用化を目指したい。
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| 研究成果の概要 |
イオンマイクロビームは、量子コンピュータに必要な量子ビットを超精密に配列したり、光通信での新たな光学素子を微細加工で製作したりできる技術である。研究の全体構想は、ビームの加速・集束を静電場で同時に行う加速レンズを利用した超高精度イオン配列・微細加工装置を開発して、どこまでビーム径を縮小できるのかを追究することである。
本研究では、QST高崎研量子機能創製研究センターのレーザー冷却イオンプロジェクトで目指しているレーザー冷却単一イオン源に適応できるレンズ系開発を進め、縮小率0.006の２段加速レンズを用いて4.5nmの精度で照射できるレンズ系を設計することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、QST高崎研独自の技術である加速レンズとイオン源を組み合わせた超高精度イオン配列・微細加工装置の空間分解能が数ナノメートル程度になる見通しが得られた。今後、更なる開発によってこの装置を実現することにより、現在は限られた研究機関等でしか行われていない量子ビット配列等の研究が全国の大学の実験室や工場等に広がっていくことが予想され、我が国の量子コンピュータや光通信の分野における競争力増大に資すると考えられる。
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