ニュース解説 ダイヤモンド中の単一電子スピン光制御の新原理を実証――固体量子情報デバイスの高速化へ道――

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Vol.100 No.10 (2017/10) 目次へ

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タイトル

◆今月のニュース解説

ダイヤモンド中の単一電子スピン光制御の新原理を実証

――固体量子情報デバイスの高速化へ道――

 Demonstration of a Novel Optical Manipulation for Single Electron Spins in Diamond:Toward Realizing Ultrafast Solid-state Quantum Information Devices

ダイヤモンドを使った真にランダムな偏光を持つ単一光子の発生・検証に成功

――光子を用いた量子さいころ――

 Unpolarized Single-photon Generation with True Randomness from Diamond

熱雑音から電子をより分け電流を流すことに成功

――「マクスウェルの悪魔」による発電――

 Power Generation by Maxwell’s Demon

ダイヤモンド中の単一電子スピン光制御の新原理を実証

――固体量子情報デバイスの高速化へ道――

 横浜国立大学大学院工学研究院の研究チームは,ダイヤモンド中の窒素―空孔中心(NV中心)に存在する電子スピン一つ一つをレーザ光で正確かつ自在に制御する新原理を発見し,実験実証することに世界で初めて成功した.本成果では,マイクロワット(10-6W)レベルの低いレーザパワーでも,従来の約100倍速い1ns(10-9s)で,従来より高精度での単一電子スピン制御を実現した.本成果で開発された技術を用いれば,量子情報処理で必要となる全ての量子操作(書込み,ゲート制御,読出し)が微弱光でも高速に実行することが可能となり,量子コンピュータや量子通信の研究開発に大きく貢献すると考えられる.


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