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
87:名無しさん＠２ろぐちゃんねる : 2020/07/22(水) 06:16:06.68 ID:jNrdA6m/0
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
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
科学研究交付金は4位の間違いだった
盗まれないように注意しな。
やっぱり日本で何とかバレー創るなら東北だな