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銅酸化物高温超伝導体固有ジョセフソン接合を用いた量子ビット

シーズコード S110006939
掲載日 2011年12月12日
研究者
  • 猪股 邦宏
  • 佐藤 茂雄
  • 中島 康治
  • 田中 秋広
  • 高野 義彦
  • 羽多野 毅
  • 王 華兵
技術名称 銅酸化物高温超伝導体固有ジョセフソン接合を用いた量子ビット
技術概要 本発明の量子ビットは、銅酸化物高温超伝導体を用いて形成した固有ジョセフソン接合により構成されることを特徴とする。酸化物高温超伝導体としては、Bi(ビスマス)系銅酸化物高温超伝導体、Tl(タリウム)系銅酸化物高温超伝導体、Y(イットリウム)系銅酸化物高温超伝導体のいずれかを用いることができる。この銅酸化物高温超電導体を用いて形成された固有ジョセフソン接合を利用して量子ビットを構成すると、動作温度が従来の金属超伝導体に比べ1桁以上大きくなり、動作のばらつきも抑制できることを確認した。
画像

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研究分野
  • Josephson接合・素子
展開可能なシーズ 量子計算機で必要になる、ジョセフソン接合の波動関数の位相差を量子数とする量子ビットが提案されているが、従来の量子ビットの動作温度は高いとはいえず、量子計算機の実現のためには、さらに高い動作温度の量子ビットが必要とされる。そこで、より高い動作温度で安定して動作し、量子計算機の実現に寄与できる量子ビットを提供することを目的とする。
本発明の実施例では、金属系の超伝導体を用いたジョセフソン接合の場合に比べて10倍程度高温である約1Kで量子トンネル効果(MQT)が発現することが確認された。量子トンネル効果(MQT)は量子ビットの量子状態を読み出すときに利用できる物理現象である。したがって、この接合を用いた構成される量子ビットの動作温度も約1Kとなる。
用途利用分野 量子ビット、量子計算機
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 独立行政法人物質・材料研究機構, . 猪股 邦宏, 佐藤 茂雄, 中島 康治, 田中 秋広, 高野 義彦, 羽多野 毅, 王 華兵, . 銅酸化物高温超伝導体固有ジョセフソン接合を用いた量子ビット. 特開2007-081289. 2007-03-29
  • H01L  39/22     

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