| 研究課題/領域番号 |
19K23415
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| 研究種目 |
研究活動スタート支援
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2020-2021)
東北大学 (2019) |
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研究代表者 |
井上 悠 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90843342)
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| 研究期間 (年度) |
2019-08-30 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | トポロジカル絶縁体 / ジョセフソン接合 / 超伝導 / マヨラナ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人工知能の発展やビッグデータの有効活用に向けて、量子力学に基づく高速な情報処理を可能にする量子計算技術が注目されている。トポロジカル絶縁体と超伝導体との接合に形成されるマヨラナ粒子は、揺動に強い量子計算実現の可能性を秘めている。本研究では、トポロジカル絶縁体と超伝導体との接合をトンネル分光測定することで、マヨラナ粒子の観測を確たるものにしつつ、制御手法の提唱に繋げる。未熟な研究状況を打破して世界に道筋を拓き、マヨラナ粒子を用いた量子計算プラットフォームの確立に大きく貢献する成果となる。
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| 研究成果の概要 |
物質中に、電荷ゼロの粒子であるマヨラナ粒子として説明される状態を形成し、その特異な性質を明らかにしようとする試みが行われている。本研究では、この状態の実験的な形成を可能にする、トポロジカル絶縁体への超伝導近接効果に着目し、高品質なトポロジカル絶縁体薄膜の作製に取り組んだ。さらに、物質中のマヨラナ粒子の実験的な検出を行う試みとして、ジョセフソン接合の作製技術の開発と、微細素子の高精度な測定技術の構築を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高品質なトポロジカル絶縁体薄膜と、トポロジカルジョセフソン素子等、微細素子の作製・評価技術の構築に関する実験を実施した。以上の成果により、物質中のマヨラナ粒子の観測と制御に向けた研究が前進するものと期待する。
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