コヒーレントな光エネルギー変換：高速分子運動が導く量子センシング

• 研究課題/領域番号: 25H00903
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 小堀 康博 神戸大学, 分子フォトサイエンス研究センター, 教授 (00282038)
• 研究分担者: 岩田 達也 東邦大学, 薬学部, 准教授 (20569917) ; 羽會部 卓 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70418698) ; 今堀 博 京都大学, 工学研究科, 教授 (90243261)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 46,540千円 (直接経費: 35,800千円、間接経費: 10,740千円); 2025年度: 16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
• キーワード: 量子コヒーレンス / ノイズ / 異方性による立体効果 / スピン量子ビット / 光励起中間体

研究開始時の研究の概要

本課題では、複雑環境で動作する多重スピン量子ビットの高度量子情報を有機分子の立体効果を用い制御する量子コヒーレンスの分子論を解明する。光入力による量子もつれの生成・量子転送を観測する時間分解電子スピン共鳴・パルス電子スピン共鳴法と、時間分解蛍光測定を駆使し発光性ラジカル－発色団連結系や三重項励起子ペア、フラビンタンパク質など、光励起中間体として生成する様々なスピン量子ビットによる量子コヒーレンスを直接観測し、その異方性による立体効果（磁気コンパス効果）から高速分子運動活性化が導く量子コヒーレンス生成機構の詳細を実験的に明らかにする。