ニュース速報

【朗報】東北大ら、半導体量子コンピュータ実現につながる発見!すげええええええええええ

1:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:31:09.12 ID:jVjhGsGv9



薄いSi28結晶を溶融石英板に貼りあわせた試料の概略

 東北大学 大学院理学研究科およびスピントロニクス国際共同大学院らによる研究グループは7月21日、強いスピン軌道相互作用と長いコヒーレンス時間を両立する量子ビット材料を発見したと発表した。

 大規模な量子コンピュータの実現に向けて、長いコヒーレンス時間と既存の半導体製造設備との親和性から、半導体中のスピンを利用した量子ビットが注目されている。量子コンピュータでは電場を通じた量子ビットの制御が必要なため、これまでは強いスピン軌道相互作用をもつ材料が量子ビットに用いられてきた。しかし、これらの材料を使用した量子ビットはコヒーレンス時間が100ns~1μs程度と短く、強いスピン軌道相互作用と長いコヒーレンス時間の両立が困難だった。

 今回研究グループでは、Si28結晶中のホウ素不純物原子に束縛された正孔に着目。シリコン中の正孔は強いスピン軌道相互作用を持っており、とくにホウ素原子に束縛された正孔の場合、特異なエネルギー準位配置が実現し、外場によるスピン軌道相互作用の制御が容易となる。今回は薄いSi28結晶を溶融石英板に貼りあわせてわずかに歪ませ、スピン軌道相互作用を調整した。



Hahnエコー法によるコヒーレンス時間の測定結果



Carr-Purcell-Meiboom-Gill法によるコヒーレンス時間の測定結果

 このSi28結晶に含まれるホウ素不純物に対して、低周波ノイズの影響を排除したコヒーレンス時間が得られる「Hahnエコー法」を用いて測定した。その結果、一般的なスピン量子ビット測定と同等の極低温下において、ホウ素原子に束縛された正孔が0.9msのコヒーレンス時間を持つことが確認された。

 これは歪みを加えていない場合の23μsと比べて1桁以上長く、歪みによるスピン軌道相互作用の制御によってコヒーレンス時間が改善されている。加えて、Hahnエコー法より強くノイズの影響を除去する「Carr-Purcell-Meiboom-Gill法」を用いて、電磁場の揺らぎの影響を抑えて計測したところ、9msまで延長できることもわかった。

 スピン軌道相互作用の強い従来の量子ビットと比べて10,000~100,000倍長いコヒーレンス時間を示しており、同作用が弱いスピン量子ビットに匹敵する値となっている。この結果は、強いスピン軌道相互作用を持つ正孔系で、長いコヒーレンス時間を両立できる量子ビットの実現につながるとしている。

 このような量子ビットは、単純なデバイス構造で実装でき、多数の量子ビットの集積が容易に可能。大規模な量子計算において重要な量子ビット間の長距離結合にも有利だとしており、半導体量子コンピュータの開発を後押しする。

pc.watch 2020年7月21日 20:50
https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1266834.html


 

元スレ https://asahi.5ch.net/test/read.cgi/newsplus/1595334669/

7:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:34:37.35 ID:So8DkkbF0

東北大ってなにげに世界的な学者を多く輩出してる


8:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:36:48.90 ID:/YpY/VU30

日本語のような気はするが知らない外国語と同じでさっぱりわからん


15:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:44:30.55 ID:vssK7wav0

>>量子ビット材料

量子テレポーテーションも出来る?



16:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:44:32.09 ID:vgz7YNMn0

80年ぐらい前から量子コンピュータできるできる言われてるけどまだ出来ないの?


17:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:48:08.81 ID:b0zBvzLH0

パルスのファルシのルシでコクーンでパージみたいな内容だな(´・ω・`)


20:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 21:56:37.58 ID:Z529RpJZ0

光子でできることは電子でも可能


26:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:25:29.95 ID:sJCODm9i0

特許取らないとね。その前に他の人の論文で引用されないと。


27:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:27:24.58 ID:gemJcL+E0

なるほど
わからん



28:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:28:43.80 ID:v0ZPLbI20

やっぱり材料工学は東北大って異常に優秀だな


29:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:29:53.13 ID:48e5erLG0

あぁ、コヒーレンスね
あれは良いね



30:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:29:55.26 ID:7xY36Rqa0

いまだに量子コンピュータで実現できてないんだね
何度も実用段階に入ったって記事を読んだはずだが



31:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:33:34.66 ID:odr8JLex0

理化学系の研究者になってこそ学問を極めたと言えるのでは


47:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 23:57:38.82 ID:yTWU1d/Z0

>>31
笹井さんやオボちゃんは残念な結果になったね



32:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:35:38.43 ID:YjiJ3Kwx0

誰か量子コンピュータがどれだけ凄いのか
ドラゴンボールで例えてくれ



36:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:47:54.74 ID:0OcwyraF0

>>32
一人の強敵がいたとする
悟空とベジータが二人で戦うより、
フュージョンで合体した方が強いという事です
人数が多ければ強いという概念では無い世界が量子



37:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:50:06.51 ID:dY7Gb/6R0

西澤先生の無念を晴らしてくれ


39:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:53:06.76 ID:d1uMmTiP0

>>37
ホントそうだね



38:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:51:00.02 ID:njpgclDI0

量子PCの普及で暗号が盗まれて悪用される←危険厨 量子脳


41:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 22:55:04.71 ID:nhDpH+mR0

材料系強いよね東北大


43:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/21(火) 23:37:05.84 ID:r6usAVV30

東北大の得意分野だなあ。


50:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 00:14:34.25 ID:XoaEGrCO0

GaNでもノーベル賞貰えるんだから
SiO2でもノーベル賞貰えるかもな



51:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 00:21:01.79 ID:FegCHBJH0

>>50
SiO2じゃないけど、トランジスタとかICはもらってるね。
太陽電池はもらってなかったかな。
シリコンがらみだと、NANDフラッシュとか?工学として世の中変えてはいるけど。

GaN、光ファイバー当たりもだけど、物理というよりも世の中変えた決定的な工学的成果で、決定版(そうそう代わりの技術が出てこない物)は物理学賞かな。
特に最近はエコがらみだとね。
GaNも、青色発光ダイオードが、白色光源になって照明の世界を変えたことが評価されたし。
NANDフラッシュは、キルビーもらったからむりかな?あんまりエコっぽくないし。世の中変ったけど。


エコがらみで、物理っぽい成果。
なんだろうねえ。



54:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 00:29:34.11 ID:XoaEGrCO0

>>51
全固体電池は期待してる
最近は全樹脂電池とかが先に出て来たけど



52:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 00:25:33.18 ID:mbFrlJAO0

また有機EL


53:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 00:26:03.51 ID:jIVl3Fx20

ホウ素って書いてあるから
Si2Bかと思ったわ
Si28かよ



55:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 00:31:11.23 ID:xnMZLCyP0

>>53
Si2Bなんてあるの?



64:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:07:26.98 ID:gOIrzEfx0

これはいい正孔


66:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:16:50.57 ID:CBdqR1ts0

これはパクラレそう


72:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:26:54.02 ID:AyQLbGvD0

>今回は薄いSi28結晶を溶融石英板に貼りあわせてわずかに歪ませ、スピン軌道相互作用を調整した。

ちょっと何言ってるかわからない。
おしえてぽきしぃ。

既存半導体に近い製法で
リフレッシュ時間5msの量子DRAMが作れそうまで理解した。



79:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:41:33.57 ID:FegCHBJH0

>>72
多分だけど、曲げたんじゃないかな。
溶融石英と貼り合わせて反らせた。
そうやって、結晶シリコンに引っ張りか圧縮応力作用させた

結晶の対称性が(歪んで)落ちる。で、歪み場が加わると。
それを外場といってるんじゃないかな。



73:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:27:02.20 ID:lrpFKxWp0

量子コンピューターが出来たら映画のトロンみたいにコンピューターの中に世界が出来る?


75:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:33:52.40 ID:rWtr18+B0

まだ絶対零度まで冷やさないと動作できないんだろ
常温で動作しないと量子コンピュータの活躍はないんじゃないの
あと量子アニーリングの二番煎じみたいな技術を如何にも有用な技術みたいに謳うのはどうかと



77:名無しさん@2ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 01:36:49.48 ID:+VXuy0ue0

10年くらい前に東大での研究を取り上げた番組見たけど
あの実験はどうんったんだろうな



コメント一覧

  1. 名無しさん@2ろぐちゃんねる より:

    東工大は材料だけは何故か微妙だが似たようなレベルの東北大は凄いんだな

  2. 名無しさん@2ろぐちゃんねる より:

    東北大学は科学研究交付金97億円第3位
    世界大学ランキング日本版で今年1位(いつもは3位)
    理系はやはり凄すぎる

  3. 名無しさん@2ろぐちゃんねる より:

    科学研究交付金は4位の間違いだった

  4. 名無しさん@2ろぐちゃんねる より:

    盗まれないように注意しな。

  5. 名無しさん@2ろぐちゃんねる より:

    やっぱり日本で何とかバレー創るなら東北だな

コメント

メールアドレスが公開されることはありません。