ダイヤモンド電子スピン多重共鳴の物理解明と量子センサ応用

• 研究課題/領域番号: 23K22828
• 補助金の研究課題番号: 22H01558 (2022-2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2022-2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 早瀬 潤子 (伊師潤子) 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50342746)
• 研究分担者: 渡邊 幸志 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, 主任研究員 (50392684)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円); 2024年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
• キーワード: 量子センサ / 量子スピン多重共鳴 / NV中心 / ダイヤモンド / 電子スピン多重共鳴

研究開始時の研究の概要

本研究では、ダイヤモンド中の窒素－空孔中心に局在する電子スピンの量子力学的な性質を最大限活用することで、従来よりも遥かに性能の良い「固体量子センサ」を実現します。具体的には、レーザー・マイクロ波・ラジオ波を同時に照射する電子スピン多重共鳴遷移に基づく新たな量子制御技術を開発し、電子スピン３準位系特有の新奇な量子現象の観測・物理解明と、２準位系にはない機能・性能を有する量子センサの開発を目指します。