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超伝導量子渦ビットの創出

研究課題

研究課題/領域番号 26600011
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ構造物理
研究機関電気通信大学

研究代表者

小久保 伸人  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (80372340)

連携研究者 岡安 悟  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 先端基礎研究センター, 研究主幹 (50354824)
野島 勉  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (80222199)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード超伝導材料・素子 / 量子渦 / メゾスコピック系 / 走査プローブ顕微鏡 / 低温物性 / 量子渦(磁束量子) / 走査プローブ顕微鏡(SSM)
研究成果の概要

超伝導膜のアンチドットに閉じ込めた量子渦状態を使って,情報の基本単位を表現する超伝導量子渦ビットを試作し,セル・オートマトンの原理にしたがう機能性論理ゲートの構築を目指した。論理ゲートを構成する各量子渦セルに同数の量子渦を誘起させ,セル状態が揃う初期状態を走査SQUID磁気顕微鏡で直接観測し,最適なアンチドット構造を見出した。電流パルスによる論理状態の制御に課題が残ったが,セル・オートマトンの原理の実証につながる有益な研究成果が得られた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Vortex shells in mesoscopic stiangles of amorphous superconducting thin films2016

    • 著者名/発表者名
      N. Kokubo, H. Miyahara, S. Okayasu, T. Nojima
    • 雑誌名

      Physica C

      巻: 530 ページ: 42-45

    • DOI

      10.1016/j.physc.2016.05.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 幾何学的構造を持つ微小超伝導体に閉じ込めた量子渦配列2015

    • 著者名/発表者名
      小久保伸人
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 594 ページ: 437-446

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Commensurate and incommensurate Vortex States Confined in Mesoscopic Triangles of Weak Pinning Superconducting Thin Films2015

    • 著者名/発表者名
      N. Kokubo, H. Miyahara, S. Okayasu, and T. Nojima
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 4 ページ: 043704-043704

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.043704

    • NAID

      40020425834

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 望月麟太郎、小久保伸人、織田健佑、岡安悟、野島勉、佐々木孝彦2017

    • 著者名/発表者名
      アンチドット構造をもつ超伝導二層膜に閉じ込めた渦糸状態と電流制御II
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 望月麟太郎、織田健佑、小久保伸人、岡安悟、野島勉、佐々木孝彦2017

    • 著者名/発表者名
      アンチドット型超伝導量子渦セルの渦糸状態と相互作用
    • 学会等名
      ナノトライボロジー研究ステーション主催「電通大-理科大合同研究会」
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2017-03-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 三角形状の微小超伝導体における多重渦状態と殻構造2016

    • 著者名/発表者名
      小久保伸人,宮原大,岡安悟,野島勉,佐々木孝彦
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 多重渦状態と殻構造2015

    • 著者名/発表者名
      小久保伸人,宮原大,岡安悟,野島勉
    • 学会等名
      第23回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細構造を持つ微小超伝導体に閉じ込めた多重渦状態と制御2015

    • 著者名/発表者名
      小久保伸人,北野恒平,望月麟太郎,岡安悟,野島勉,佐々木孝彦
    • 学会等名
      第23回渦糸物理国内会議
    • 発表場所
      休暇村志賀島(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2015-12-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of Multi-Vortex States Confined in Mesoscopic Superconductors of Different Geometric Shapes2015

    • 著者名/発表者名
      Nobuhito Kokubo, Satoru Okayasu, Tsutomu Nojima, Takahiko Sasaki
    • 学会等名
      28th International Symposium on Superconductivity
    • 発表場所
      Tower Hall Funabori(Tokyo・Edogawa)
    • 年月日
      2015-11-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アンチドット構造をもつ超伝導二層膜に閉じ込めた渦糸状態と電流制御2015

    • 著者名/発表者名
      望月麟太郎, 岡安悟, 野島勉, 佐々木孝彦, 小久保伸人
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 周期的微細構造をもつアモルファス超伝導膜に誘起された渦糸状態2015

    • 著者名/発表者名
      北野恒平, 望月麟太郎, 小久保伸人
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] Multi-Vortex States in Mesoscopic Superconductors (Chapter 3), The Oxford Handbook of Small Superconductors2017

    • 著者名/発表者名
      N. Kokubo, S. Okayasu, K. Kadowaki
    • 総ページ数
      29
    • 出版者
      Oxford University Press
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] アンチドット型超伝導量子渦セルを使った論理ゲートの試作

    • URL

      http://www.cia.uec.ac.jp/hp/webpages/report/uec_nenpo2016.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 研究ノート 幾何学的な構造を持つ微小超伝導体に閉じ込めた磁束状態

    • URL

      http://www.clts.tohoku.ac.jp/publication.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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