電子スピン状態を光パルスで完全制御することに成功― 超高速量子コンピューターの実現への一里塚 ―

＜研究の背景＞ 量子コンピューターを実現するためには、量子情報を保存するスピンもしくは擬スピン（２準位原子など）を自由に制御する技術を開発しなければなりません。そのために、例えば、ジョセフソン素子注４）や電子スピンを用いた量子コンピューターに対しては、２準位間のエネルギー差に共鳴するマイクロ波が用いられてきました。また、原子や分子、イオンを用いた量子コンピューターに対しては、狭帯域の２本のレーザー光が用いられてきました。いずれの方法でも、スピン制御には数ナノ秒～数十ナノ秒以上の時間を必要とします。スピンに保存された量子情報は、通常１マイクロ秒～１０マイクロ秒（１マイクロ秒＝１０-６秒）のデコヒーレンス時間注５）で失われてしまいます。従ってこの場合、量子情報が消失してしまう前にできる演算の最大回数は１，０００回以下に制限されます。これが量子コンピューターを実現する上での最大の障害でした。山本

[fluoride]

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