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高温で安定化する新しいダイヤモンド量子発光体の作製に成功

December, 27, 2017, 東京--東京工業大学工学院電気電子系の岩崎孝之助教と波多野睦子教授らの共同研究グループは、スズ(Sn)を導入したダイヤモンドを高温高圧下で加熱処理し、スズと空孔(V)からなる新しい発光源(カラーセンター)の形成に成功した。
 イオン注入法により、スズを導入したダイヤモンドを高温高圧下に置き、スズと空孔が結びついたスズ―空孔(SnV)センターを作製。理論計算や低温計測により、SnVセンターは従来のカラーセンターの課題をすべて解決する可能性があることを明らかにした。今後、長いスピンコヒーレンス時間を実証することで、長距離量子ネットワーク通信に必要な量子メモリーへの応用が期待される。
 安定な単一光子源として機能するダイヤモンド中のカラーセンターは、量子情報ネットワークへの応用が期待されている。しかし、これまでに使用されていたカラーセンターは小さな発光強度、外部電界ノイズによる不安定な発光、さらに短いスピンコヒーレンス時間など問題を抱えていた。
 研究成果は、Physical Review Lettersに掲載された。
 共同研究グループは、東京工業大学工学院電気電子系の岩崎孝之助教と波多野睦子教授、産業技術総合研究所 機能材料コンピュテーショナルデザイン研究センター宮本良之研究チーム長、物質・材料研究機構の谷口尚グループリーダー、ドイツ・ウルム大学のフェドー・イェレツコ(Fedor Jelezko)教授らで構成されている。
(詳細は、www.jst.go.jp)