【理系】東北大ら、半導体量子コンピュータ実現につながる発見 [アルカリ性寝屋川市民★]

**アルカリ性寝屋川市民 ★** · 2020/07/21(火) 21:31:09.12

https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1266/834/01_l.jpg
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。

https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1266/834/02_l.jpg
Hahnエコー法によるコヒーレンス時間の測定結果

https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1266/834/03_l.jpg
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

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/21(火) 23:57:38.82

>>31
笹井さんやオボちゃんは残念な結果になったね

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:08:55.71

ヌコヒーレンス
https://www.youtube.com/watch?v=gyCNprK8g68

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:13:11.40

これだけでは既存の発見の延長でしかないが
この開発が進めば安価な量子コンピュータが家電とかに組み込まれるようになる。
ホウ素より炭素の方が個人的に好きなんだが

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:14:34.25

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

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:21:01.79

>>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。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:25:33.18

また有機EL

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:26:03.51

ホウ素って書いてあるから
Si2Bかと思ったわ
Si28かよ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:29:34.11

>>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

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:31:11.23

>>53
Si2Bなんてあるの？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:34:45.15

生産技術は韓国に頼るしかない
日本の半導体の生産技術は最早ないと言っていいレベル

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:36:15.74

>>56
現状がそうかはしらないけど、このままだとそうなるとはおもう。

日本の半導体メーカーの問題か、装置メーカーの問題かは議論の余地ありとおもうけど。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:42:47.33

すごいことなんだろうけど知ったかもできない内容だから全然スレが伸びないな

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:43:14.08

Si28結晶中、というのは、
Si-28の結晶中だね。質量数28のシリコン。
シリコン同位体は天然存在比で質量数28以外に29,30のが5％、3％位ある。

それが邪魔だったんだろうね。
どうやって質量数28だけにしたかは分らないけど。

そこに不純物としてBを入れた、と。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:49:14.98

面白いのは、シリコンと不純物ボロンの組み合わせ。
こんなの、半導体プロセスのごくごく標準。

もっと面白いのは、エポキシ？

このちぐはぐさは、おもしろい。
まあ、質量数28に揃えたシリコンなんて、どうやりゃ手に入るのか見当もつかないけど。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:55:18.48

そのうち、日本人はエイリアンって噂が広まるぞ？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 00:57:58.15

エポキシで貼付けて、曲げた？
記事読んで、そんな気がしてきた。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:05:35.24

>>60
> もっと面白いのは、エポキシ？
> このちぐはぐさは、おもしろい。

アホ？
エポキシ樹脂が接着剤として使われるのを知らんのか？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:07:26.98

これはいい正孔

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:14:36.04

>>60
>>63
これやろわりとまじで
https://www.nichiban.co.jp/general/stationery/doublesided_tape/araldite/

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:16:50.57

これはパクラレそう

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:18:39.17

シリコン(silicon)とシリコーン(silicone)
使い分けて話してない奴は池沼だろな

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:20:58.32

>>60
他にSi28の例で有名なのはこれ
https://news.mynavi.jp/article/20180906-689821/

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:22:12.03

おう

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:22:33.17

まぁなぁ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:23:11.60

東北大と東京工業大とでは、研究レベルはどっちが上？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:26:54.02

＞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。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:27:02.20

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？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:33:44.24

>>65
半導体レベルでの不純物を気にしてるのに、エポキシってくっつけるのは、面白いね。

>>68
凄い。さすがロシア。
そういうシリコンをスライスしたのかね。
まあ、そんな気がしてきた。だから接着剤でくっつけると。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:33:52.40

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

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:35:15.74

そして2秒でパクられ
特許を奪われます

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:36:49.48

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

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:38:25.27

量子コンピュータの研究は進んで欲しいけど
光コンピュータの方が先なんでないの？
USBメモリがナディアのブルーウォーターみたいなのになるのはいつ頃なんだろ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 01:41:33.57

>>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。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 02:02:55.11

>>74
> 半導体レベルでの不純物を気にしてるのに、エポキシってくっつけるのは、面白いね。

知識無いなら無理してレスするなよ
エポキシ樹脂は半導体分野では封止材としても使われるのによ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 02:07:17.98

スピンの素も販売終了

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 04:58:21.72

ナンチヤつて5Gが関の山なのにパクられるの心配?
0oe

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 05:34:01.57

これって関係あり？

Nippon Kayaku Co., Ltd. (NPKYY)
16.02+7.26 (+82.88%)

https://finance.yahoo.com/quote/NPKYY?p=NPKYY&;.tsrc=fin-srch

**不要不急の名無しさん** (ﾄﾝﾓｰ) · 2020/07/22(水) 05:43:22.90

>>11
韓国にはすでに量子コンピューターによるAIアルゴリズムはあるけど？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:14:58.11

量子コンピュータって、暗号通信解読しちゃうから、金融や決済システムが崩壊して、人類が滅亡しちゃう、、、んじゃないの？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:15:58.95

自民党はまだ特亜留学生入れてるのか？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:16:06.68

凄いなさっぱり分からん

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:21:38.37

日本人は韓国に酷いことをしたのだから
研究内容を詳しく兄の国に教えるべきだよ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:24:31.45

ヨルムンガンド面白かったなぁ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:49:31.98

>>5
日本はちゃんと監視しろと言いたい。

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 06:59:22.84

>>1
量子コンピュータの時代に備えて、頭の中にデータをコピーすることを重視する教育をやめて、
理解力を高めておいた方が良いのだろうか

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 07:07:36.73

うりのにだ

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 07:44:07.56

投資詐欺モンゴル人

**ドクターEX** · 2020/07/22(水) 10:08:32.27

全くわからんwww

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 10:27:13.55

量子コンピューターできた

とかいうニュースが一年くらい前になかったっけか？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 11:33:23.12

量子コンピュータって、ぶっちゃけ、勘ピューターだろ？

**不要不急の名無しさん** · 2020/07/22(水) 16:10:24.70

さすが世界大学ランキング国内1位の東北大