NTTら,磁場を使わずに電子スピンの向きを任意方向に変えることに世界で初めて成功

NTTと東北大学は,ドイツのポール・ドルーデ固体エレクトロニクス研究所と連携し,「移動スピン共鳴(Mobile Spin Resonance)」と名付けた新現象を発見し,半導体内で電子の移動する経路を適切に制御することで,外部から磁場を一切加えずに電子スピンの向きを任意方向に変えることに世界で初めて成功した。

これまで半導体中のスピンを量子情報処理に利用するためには,「電子スピン共鳴(Electron Spin Resonance:ESR」を用いて,個々のスピンの向きを操作する必要があった。しかし,一般的なESRで必要となる外部磁場の空間領域は電子一個の占める範囲よりもはるかに広いため,磁場発生に要したエネルギーの大部分が無駄になってしまう問題があった。

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今回発見した現象により,移動経路の適切な設計することで,スピンの向きを任意方向に変化させることが可能になる。シンプルな素子構造で効率的に量子情報を操作することが可能となるため,量子コンピュータの新しい要素技術として応用が期待できる。

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