ＮＴＴ物性科学基礎研究所と科学技術振興機構は、量子コンピュータに用いる量子ビットとして期待されている核スピンを、半導体ナノスケールデバイスでコヒーレントに制御することに成功し、デバイスの構成元素であるすべての核種で可能なすべての遷移に関してコヒーレントな振動を確認しました。

　この結果、ナノスケール領域の核スピンを全電気的に半導体デバイスでコヒーレントに制御できることが確認されました。この核スピン制御デバイスは典型的な半導体ナノデバイスであるポイントコンタクトと高周波電磁波を印加するために集積化したアンテナゲートから構成されていますが、今回の実証により、このデバイスが核スピンを用いた量子情報処理デバイスとして有望であることが明らかとなりました。今後、この素子の多彩なコヒーレンス特性をうまく操ることで、固体素子での量子アルゴリズムの実証、さらには量子コンピュータの実現に一歩近づくことができると考えられます。 今回の成果は、４月２１日付の英国科学誌ネイチャーに発表されます。

G. Yusa, K. Muraki, K. Takashina, K. Hashimoto, and Y. Hirayama, "Controlled multiple quantum coherences of nuclear spins in a nanometre-scale device", Nature 434, 1001-1005 (21 April 2005).

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