公募研究 04（平成22年度採択）：

単一ＮＶ中心における多量子ビット化へ向けた研究

これまで我々はダイヤモンド中の単一NV中心の特に13C核スピンに注目し、複数量子ビット系の実現と優れた量子ビット操作性を示してきた。スケーラビリティという観点から数量子ビットを持った多くの量子レジスタ間を結合して量子ネットワークを形成することにより、量子計算・量子通信を実現しようという理論提案が近年注目され、NV中心はこのアーキテクチャで要求している数量子ビットの量子レジスタとして期待される。本研究ではこれまでの研究を発展させ、NV中心による量子レジスタ内及び量子レジスタ間の多量子ビット化へ向けた基盤技術の確立を目指した研究を行う。量子レジスタ内での多量子ビット化ではNV中心の電子スピンと結合した核スピンによる多量子ビット化を図る。量子レジスタ間の相互作用に関しては電子スピン間の相互作用による多量子ビット化制御技術に関する研究を行う。

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