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固体核磁気共鳴 (NMR) 量子コンピューターの新しい操作原理を発見

大規模なNMR量子コンピューターの実現に一歩

独立行政法人物質・材料研究機構
独立行政法人科学技術振興機構

NIMSの極限計測ユニット 強磁場NMRグループの後藤 敦 主幹研究員らは、強磁場共用ステーションの設備および独自に開発した装置を用いて、未来のコンピューターと期待される「量子コンピューター」の有力候補の一つである「固体核磁気共鳴 (NMR) 量子コンピューター」の新しい操作原理を発見しました。

概要

独立行政法人物質・材料研究機構 (理事長 : 潮田 資勝) 極限計測ユニット (ユニット長 : 藤田 大介) 強磁場NMRグループ (グループ長 : 清水 禎) の後藤 敦 主幹研究員らは、強磁場共用ステーション (ステーション長 : 熊倉 浩明) の設備および独自に開発した装置を用い、未来のコンピューターと期待される「量子コンピューター」の有力候補の一つである「固体核磁気共鳴 (NMR) 量子コンピューター」の新しい操作原理を発見しました。

量子コンピューターとは、「量子力学」の原理を利用した新しい計算機の概念で、その実現により、現在の計算機では極めて長時間の計算が必要なため事実上解けないような問題を解くことが可能になると期待されています。固体NMR量子コンピューターは、固体 (主として半導体) 中の原子核スピンで量子ビットを構成する方式で、現在、最も有望な「大規模」量子コンピューター方式の一つと見なされていますが、その実現にあたっては、量子ビット間の情報伝達を担う「核スピン間相互作用」を操作する手法の開発が課題となっていました。本成果は、半導体中の核スピン間相互作用が、光のオン・オフという単純な方法で操作できることを見出したもので、固体NMR量子コンピューターの実現に貢献するものと期待されます。

なお、本研究は、科学技術振興機構 (JST) 戦略的創造研究推進事業・個人型研究 (さきがけ) 「物質と光作用」研究領域 (研究総括 : 筒井 哲夫 九州大学名誉教授) における研究課題「光ポンピング法を偏極源とした固体超偏極技術の開発」 (研究者 : 後藤 敦) の一環として行われました。
本研究の成果は、日本時間2011年7月6日0:00 (現地時間5日16:00) に英国科学雑誌「Nature Communications」オンライン版で公開されます。

「プレス資料中の図2今回発見された原理を用いることで将来実現が期待される「スイッチ操作」の概念図。赤矢印は核スピン、青球は核スピンを持たない原子を表します。光 (赤円) により相互作用 (緑線) がオン状態となります。」の画像

プレス資料中の図2
今回発見された原理を用いることで将来実現が期待される「スイッチ操作」の概念図。赤矢印は核スピン、青球は核スピンを持たない原子を表します。光 (赤円) により相互作用 (緑線) がオン状態となります。




お問い合わせ先

研究内容に関すること
独立行政法人物質・材料研究機構
極限計測ユニット 強磁場NMRグループ (強磁場共用ステーション併任)
主幹研究員
後藤 敦 (ごとう あつし)
TEL: 029-863-5513
E-Mail:電子メールアドレス
JSTの事業に関すること
独立行政法人科学技術振興機構
イノベーション推進本部 研究推進部
原口 亮治 (はらぐち りょうじ)
〒102-0075 東京都千代田区三番町5 三番町ビル
TEL: 03-3512-3525
FAX: 03-3222-2067
E-Mail:電子メールアドレス
報道担当
独立行政法人物質・材料研究機構 
企画部門広報室
〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
TEL: 029-859-2026
FAX: 029-859-2017
E-Mail:電子メールアドレス
独立行政法人科学技術振興機構
広報ポータル部
〒102-8666 東京都千代田区四番町5番地3
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