2017年12月19日

世界最高水準の超高精度シリコン量子ビット開発

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理研と東京大学、東京工業大学、慶応義塾大学らの共同研究グループは19日、JST戦略的創造研究推進事業で、シリコン量子ドットにおける世界最高水準の演算精度をもつ電子スピン量子ビット素子を開発したと発表した。 量子コンピューターは次世代のコンピューター候補として注目され、その情報を担う量子ビットの開発競争が世界的に激化している。今回、研究グループは慶応義塾大学の伊藤公平教授と名古屋大学の宇佐美徳隆教授らが新たに開発した、磁気的雑音の極めて少ない同位体制御シリコン基板を用いて量子ドット素子を作製した。 これに特殊な磁石を用いた高速スピン操作を組み合わせ、従来の量子ビットに比べて約100倍の演算速度と、約10倍の情報保持時間を同時に達成し、量子演算の誤り率の最高値を従来値よりも1桁減少させることに成功した。 電子スピンの量子情報喪失は、通常の磁気的雑音ではなく、電荷雑音が支配していることを初めて明らかにした。 同研究は、理研の樽茶清悟グループディレクター、東京大学の米田淳教授、東京工業大学の小寺哲夫准教授、慶応義塾大学の伊藤公平教授、名古屋大学の宇佐美徳隆教授らが共同で行った。 同研究成果は12月18日（英国時間）に国際科学誌「Nature Nanotechnology」オンライン版で公開される。