ESR‐STMを用いたスピンキュービットの評価

• 研究課題/領域番号: 24K01339
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 米田 忠弘 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円); 2024年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
• キーワード: 量子コンピューター / 量子情報処理 / 走査トンネル顕微鏡 / スピン検出 / トンネル磁気抵抗

研究開始時の研究の概要

最近我々が開発・検知に成功したトンネル電流による単一スピン検知を行う、ESR-STMは原子レベルの対象を検出する感度を持ち、従来のESRの多数分子でないと観察にかからない感度の問題を解決する可能性がある。しかし、現行では検知されたスピンは限られており、その検出原理や、固体表面の影響は、未知の部分が多い。本研究ではESR-STMを駆使してスピンキュービット候補であるダイアモンドNVセンターや半導体量子ビットなどを幅広く検証し、キュービット候補のスピン状態検知と操作の可能性を解析する。特に、基板がスピンキュービット状態擾乱に及ぼす影響を詳細に調べるため超伝導体表面を用いる。