【ナノテク】電子に働くスピン軌道相互作用を電気的に制御することに成功　東大・NTT

ＪＳＴ 課題達成型基礎研究の一環として、東京大学 大学院工学系研究科の大岩 顕　講師と樽茶 清悟　教授
や日本電信電話株式会社（以下、ＮＴＴ）の研究チームは、半導体量子ドット注１）において、電子に働く
スピン軌道相互作用注２）の大きさを、電気的に制御することに世界で初めて成功しました。

電子スピン注３）は、電子が持つ磁石のような性質で、情報の基本単位である「ビット」として利用することが
可能ですが、単一の電子スピンの情報を操作して記憶する技術の開発は、量子情報処理分野で重要な課題と
なっていました。電子スピンを操作する方法としては、スピンに働く軌道相互作用の利用が知られています。
この作用を強くすれば電子を高速に回転でき、逆にスピンの情報を記憶する時には、スピン軌道相互作用を
できるだけ小さくします。しかし、そのためには、軌道相互作用の大きさを電気的に制御する技術が必要不可欠
ですが、これまでに成功した例はありませんでした。

本研究チームは、スピン軌道相互作用が強い材料であるヒ化インジウム（ＩｎＡｓ）の半導体量子ドットと
呼ばれるナノメートルサイズ（ナノは１０億分の１）の箱のような空間に電子を閉じ込めることにより、この
空間の中の電子の位置を電界で制御する方法と、それを評価する新しい方法を組み合わせることで、スピン
軌道相互作用の大きさを電気的に制御することに成功しました。これにより、絶対安全な暗号や莫大な
データベース検索など次世代高度情報化社会を支える量子情報処理技術の発展に大きく貢献することが期待されます。

本研究成果は、東京大学 生産技術研究所　平川 一彦　教授との共同研究で得られ、
２０１１年７月２４日（英国時間）に英国科学雑誌「Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」のオンライン速報版で公開される予定です。

（引用ここまで　全文は引用元をご覧ください）

▽図１　研究の背景の概念図
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110725/icons/zu1.jpg

▽記事引用元　科学技術振興機構（ＪＳＴ）プレスリリース（平成２３年７月２５日）
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110725/index.html

▽Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
「Electrically tuned spin-orbit interaction in an InAs self-assembled quantum dot」
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2011.103.html

超電子スピン

スピントロニクスをナノテク・カテゴリに突っ込むのはどうかと思うわ。

なるほど、ってことは猫は生きてるってこと？

超電磁ロボ？

だれか太陽と地球で説明してくれないか。

んで、この研究で電話代が安くなるの？

情報処理って言うけど信頼性ないだろ

>>3
Ｎａｔｕｒｅ Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙって時点で範疇なんじゃない？

ふむ。余裕で理解できん。

>>3
磁性屋さんの流れじゃなくて
物理系半導体屋さんの流れだからね、これ

科学の分野別に各国の研究がどれだけ進んでるのか指数出して欲しいなぁ
国がそれやればどこに資金つぎ込むか判断しやすいのにやってないのかね

まじかよ！！！！？？？？

あ、知り合い。

お久しぶり。

だめだわこれわ
記事中でどうしてスピン軌道相互作用が制御できたのかわかんね
関係者以外は専門家でもこの記事だけじゃ理解できんだろう
原論文読まねばわからんってのは記事として意味ないな…

>>15
全然読んでないけど、閉じ込め領域の広がりを電場で変化させて、
境界領域でのスピン軌道相互作用の不連続な変化を利用して、
一電子の感じるスピン軌道相互作用を変化させるんじゃないの？

…まぁ、想像だけど。

>>12
実は、そういう社会科学の研究分野（経済学の一分野らしい）があるのを
この間初めてしった。

例によって米国の経済学の偉い先生が始めたらしいが、科学行政の政策決定
に利用できないかってんで、かなり真剣に研究されているらしい。投資と
しての科学研究費とその分野の産業アウトプットの相関とか、マクロにはか
なり統計的に相関しているんだそうな。

>>17
ほう　さすがアメさん

>>1よりも>>17をkwsk

量子的に相似スピン状態下の電子に対し
(電子スピンの回転方向は確率的なので、客観的には観測は勿論出来ない。確率的とは、あらゆる方向に同時に回転している状態)

常態を特定する電磁気誘導
(確率的な回転を止めさせるために『確率的なスピン状態』から、ターゲットとなる電子に電磁気的に干渉し、『ある規則性をもったスピンを得る』そして、そのスピンを電子の常態であると仮定し、他の不要な確率的なスピンを排除し、観測し易くする)
を試みた結果
ON.OFF制御が出来て、信号化する事が出来るのは基礎技術としてはよくやったな、って事だろうけど

実用化には何年もかかるんだろうな

何でこーゆー高尚なスレがν速に立ってんだ？
ν速民のへんさちは４０以下だぜーアホか！

>>19
この人の公演を一度聞いただけ。解説は無理。
（本人の業績というよりは、この分野のトピックスという感じのお話）
研究を始めたアメリカ人研究者は、アメリカ経済学会の会長だそうだ。
http://www.koeki-u.ac.jp/general/d0030014.html

>>12

　　 ∧∧
　 ／ 中＼
　（*｀ハ´*）
　（~__))__~）　 我が国の独自技術研究が劇的に加速するｱﾙ
　｜　Y ｜
　（＿_）＿）

よくわからんがカセットやビデオテープの性能が上がるのか？

量子コンピューター、核融合発電、癌克服が達成される頃、人類はまったく次元の違う未来にいる。

その時、今を振り返れば、我々が１８世紀の産業革命前の世界に対するのと同じ感想を持つだろう。

つまりこれで超電磁スピンが実用可能になるわけだな

>>12
単純に論文の引用回数とかは？

ν速のみんな　ボケはじめて生きてるのいやだろ　はやく死んだほうがええのよ

全理解出来ないけど、こういう研究者の待遇を悪くしちゃダメなのは分かるぞ

>>21、>>28
ここはν速じゃないですよおじいちゃん。

量子コンピューター、大きく前進したな。
強いAIは30年頃か…。