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平山核スピンエレクトロニクスプロジェクト

プロジェクトホームページ

研究総括 平山 祥郎<br />
(東北大学大学院理学研究科 教授)<br />
研究期間 2007年〜2014年<br />
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近年の高度な情報処理技術は半導体やハードディスクに見られるように電子の電荷やスピンの性質を活用しています。一方、原子核の持つ核スピンは電子スピンよりもスピンの向きが変わりにくいため量子状態を保持しやすいという特徴があり、近年、量子コンピュータへの応用が強く期待されています。しかし、核スピンは精密な制御が困難であるためその応用が制限されていました。この課題を解決するため本プロジェクトでは、ゲートにより精密制御可能な半導体量子構造やナノマテリアルを用いて核スピンを精密に制御する技術を確立し量子情報処理のための半導体デバイスや超高感度NMRへの展開を目指します。さらに、核スピンを利用した精密測定を通して、未知の物理現象を数多く見いだし、核スピンが重要な役割を果たす新たなエレクトロニクス分野の創出に繋げることを目指します。本研究領域は、量子情報処理技術の実現に向けた核スピンを用いた多量子ビット量子デバイスの構築に繋がり、戦略目標「情報通信技術に革新をもたらす量子情報処理実現に向けた技術基盤の構築」に資するものと期待されます。

研究総括 平山 祥郎
(東北大学大学院理学研究科 教授)
研究期間 2007年〜2014年

近年の高度な情報処理技術は半導体やハードディスクに見られるように電子の電荷やスピンの性質を活用しています。一方、原子核の持つ核スピンは電子スピンよりもスピンの向きが変わりにくいため量子状態を保持しやすいという特徴があり、近年、量子コンピュータへの応用が強く期待されています。しかし、核スピンは精密な制御が困難であるためその応用が制限されていました。この課題を解決するため本プロジェクトでは、ゲートにより精密制御可能な半導体量子構造やナノマテリアルを用いて核スピンを精密に制御する技術を確立し量子情報処理のための半導体デバイスや超高感度NMRへの展開を目指します。さらに、核スピンを利用した精密測定を通して、未知の物理現象を数多く見いだし、核スピンが重要な役割を果たす新たなエレクトロニクス分野の創出に繋げることを目指します。本研究領域は、量子情報処理技術の実現に向けた核スピンを用いた多量子ビット量子デバイスの構築に繋がり、戦略目標「情報通信技術に革新をもたらす量子情報処理実現に向けた技術基盤の構築」に資するものと期待されます。

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研究グループ

  • 核スピン操作グループ
  • ナノNMR・ナノプローブグループ
  • 半導体特性評価グループ
  • 物理研究・結晶成長グループ

プロジェクト事務所

〒980-8578 宮城県仙台市青葉区荒巻字青葉6-3 理学総合棟448号室
東北大学大学院理学研究科物理学専攻 量子伝導物性研究室

TEL:022-795-3880