人工原子と量子回路冷却技術を利用した量子系の熱・エネルギー散逸制御に関する研究

• 研究課題/領域番号: 25K01611
• 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28020:ナノ構造物理関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 中村 秀司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 上級主任研究員 (70613991)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2027年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2026年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2025年度: 15,080千円 (直接経費: 11,600千円、間接経費: 3,480千円)
• キーワード: 量子回路冷却 / 超伝導・常伝導接合 / マグノン / 超伝導量子ビット

研究開始時の研究の概要

本研究では量子回路冷却技術をより一般的な物理量へと展開可能なことを実証するため、その第一歩として強磁性マグノンの量子回路冷却を行う。具体的には三次元空洞共振器中に超伝導・常伝導接合と強磁性絶縁体イットリウム鉄ガーネットを配置し、空洞共振器中の磁場モードを介した量子回路冷却により、強磁性絶縁体中マグノンを冷却する。その後、超伝導量子ビットの周波数シフトを利用して量子系中のマグノン数を精密に評価し、その緩和や冷却能力の検証を行う。