本プロジェクトでは、誤り耐性型大規模量子コンピュータの実現に向けた量子コンピュータと量子通信の統合を目指し、超伝導量子などと光量子をハイブリッド接続する量子インターフェースを開発しています（図１）。本研究開発テーマでは、超高純度ダイヤモンド製造、レーザー冷却イオンによるダイヤモンドへの高精度単一イオン注入、ダイヤモンド弾性波共振器の作製など材料・ナノ加工に留まらず、ダイヤモンド量子メモリの高忠実度もつれ生成、完全ベル測定、量子誤り訂正、発光・吸収による量子メモリ間の量子接続などの要素技術開発に成功しました。

研究開発課題２：ダイヤモンド量子構造の研究開発

【ダイヤモンドナノ構造の作製】

導入した電子線描画装置によるサブミクロンパターン形成のプロセス条件の最適化を進めることで、ダイヤモンドオプトメカニカル共振器や微細櫛形電極（IDT）などのナノ構造を作製しました。

【収束型表面弾性波共振器の作製】

単一NV中心内包ダイヤモンド上に窒化アルミニウム（AlN）ピエゾ薄膜を積層し、収束型の高効率な音共振器を作製し、室温で5 GHz付近の共振に成功しました（図３）。

研究開発課題３：ダイヤモンド量子結晶の研究開発

NV中心についてダイヤモンド結晶の超高純度化によるスペクトル拡散低減を、SiV中心については成長条件最適化により5Kでブリンキングなしを達成しました。

研究開発課題４：ダイヤモンド色中心探索の研究開発

ダイヤモンドのナノ構造に高い位置精度でイオンを注入するシステムを開発しました。新たに、スパッタ型イオン源やイオン加速機構を組み込みました（図４）。イオントラップを+50 kVに昇圧し、Si⁺⁺イオンを100 keVに加速することに成功しました。