NTTとJST、量子コンピュータ実現につながる新型アトムチップを開発

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 NTTと独立行政法人 科学技術振興機構(JST)はこのほど、原理的にまったく雑音が発生しない新型のアトムチップ「超伝導永久電流アトムチップ」を開発し、原子を安定的に捕捉できることを実証したと発表した。

 アトムチップは、素子表面に作りつけた回路に流れる電流から発生する磁場によって真空中の原子を捕捉し、原子の動きを制御する素子。真空中の原子が持つ、量子ビットとしての特性を引き出すことを可能にするものとして期待されている。

 今回、NTTの物性科学基礎研究所とJSTが開発した超伝導永久電流アトムチップは、チップ表面に作られた超伝導体の閉回路を流れる永久電流により磁場を発生させるため、外部電源を必要とせず、原理的にまったく雑音が発生しない。

 これにより、従来のアトムチップで課題となっていた、電源や熱による雑音のため、原子を閉じ込める磁場が不安定で、多数の原子の集団を捕捉することはできても、数個レベルの原子を安定した状態で閉じ込めることができないという問題を根本的に解決したとしている。

 この技術を発展させることで、原子ひとつひとつを制御する技術への道が開かれ、原子を思いのままに配列することが可能になれば、原子を量子ビットに用いた量子コンピュータの実現が期待されるという。

 NTTとJSTでは今後、素子の構造に工夫を施し、補助磁場を必要としない、完全自己完結型の素子の開発に取り組むとしている。

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