ダイヤモンド中のNVセンターのナノ配列作製による数量子ビット量子レジスタの実現
【研究分野】ナノ構造物理
【研究キーワード】
ダイヤモンド / 量子レジスタ / 量子センシング / 離散的時間結晶 / ナノNMR / HOM量子干渉 / 動的核分極 / イオン注入 / NVセンタ / EBリソグラフィ / 時間結晶 / 量子コンピューティング / 量子センサ / スピンエレクトロニクス / ナノエレクトロニクス / NVセンター / 量子コンピュータ / CPT / 国際研究者交流 / ドイツ
【研究成果の概要】
室温量子スピンとして優れたNVセンダ同士の相互作用に着目した。量子レジスタの多量子ビット化をめざして、短い距離（～13 nm）のNVセンダ配列を規則的なナノホール配列をもつマスク注入により作製する技術を開発した。平均距離～５nmの高濃度NVセンタを作製し、離散的時間結晶の生成を室温で実証した。単一NVセンタにもナノホール注入を応用し、量子センサー・アレイを作製した。量子アルゴリズムを高磁場測定と組み合わせたナノNMRにおいて超微量の試料のケミカルシフトを観測する高分解能を達成した。高品質結晶合成により、結晶中の離れた位置のSiV-センタから識別できない単一光子を発生することに成功した。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
| 谷井 孝至 | 早稲田大学 | 理工学術院 | 教授 | (Kakenデータベース) |
| 小野田 忍 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 原子力科学研究部門量子ビーム応用研究センター | 研究副主幹 | (Kakenデータベース) |
| 寺地 徳之 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 機能性材料研究拠点 | 主幹研究員 | (Kakenデータベース) |
| 川原田 洋 | 早稲田大学 | 理工学術院 | 教授 | (Kakenデータベース) |
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【研究協力者】 |
| 角谷 均 | 住友電気工業株式会社 | アドバンストマテリアル研究所 | 技師長 | フェロー |
| Fedor Jelezko | ウルム大学 | 量子光学研究室 | 教授 |
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【研究種目】基盤研究(A)
【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31
【配分額】40,300千円 (直接経費: 31,000千円、間接経費: 9,300千円)