| 研究課題/領域番号 |
18H05258
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| 研究機関 | 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所 |
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研究代表者 |
藤原 聡 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 上席特別研究員 (70393759)
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| 研究分担者 |
山端 元音 日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, フロンティア機能物性研究部, 特別研究員 (00751702)
金子 晋久 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, 首席研究員 (30371032)
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, 主任研究員 (70613991)
島田 宏 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (60216067)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-11 – 2023-03-31
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| キーワード | 量子計測三角形 / 単電子 / 量子ホール / 量子電気標準 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、産総研において、量子計測三角形の測定系を希釈冷凍機に一体搭載する技術を完成させた。まず、ジョセフソン電圧標準素子を、独自設計による磁気シールドと温度安定性を有する特殊ステージに搭載し、希釈冷凍機運転下において、1 Vでサブppb、2 mVでサブ0.1 ppmの不確かさで電圧を発生させることに成功し、0.1 ppm以下の量子計測三角形の実験に適用可能なことを明らかにした。また、単電子転送素子の電流測定不確かさ低減のための新しいアプローチとして、希釈冷凍機内での極低温動作リレースイッチによる電流反転とその差分値測定によるドリフト・ノイズ抑制の技術を開発し、実際にNTTのシリコン単電子素子の測定に適用し、その有効性を確認した。最後に、NTT-産総研共同実験の最終的なハイライトとして、事前にNTTで温度10 Kでスクリーニングテストをしてピックアップした２個のシリコン単電子転送素子を用いて、産総研の希釈冷凍機内で並列動作ならびに電流比較を行った。２個の単電子転送素子を1 GHz動作させ、事前に量子ホール抵抗標準やジョセフソン電圧標準により構成された高精度微小電流計を用いて高精度測定を行った。その結果、２個の素子の電流値が0.3 ppm程度の不確かさで一致していることを確認でき、今回の目標値として設定した0.1 ppmに近い値を実現することができた。GHz動作で２個の同一設計の単電子転送素子の電流を比較した実験は今回が世界で初めてであり、将来の高電流化に向けた素子並列化が有望であることを示す重要な結果である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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