山田研究室

About关于研究室

把1个原子，变成未来的量子比特。

山田研究室一边用扫描隧道显微镜观察原子和分子，一边开发量子比特的材料。
扫描隧道显微镜是用尖锐的探针扫过物体表面、能够分辨出单个原子的显微镜。
该研究室自行开发这台显微镜，制作用有机分子把原子磁体连接固定起来的量子磁体。
装置保持在超高真空和极低温状态，在接近宇宙的环境中观察单个原子或分子。

Research研究课题

该研究室致力于在固体表面开发用有机分子桥联单个原子磁体而成的“有机量子比特”。以“创造・观察・利用”量子自旋为目标，自行开发扫描隧道显微镜并推进研究。

※示意图

“创造”量子自旋↗

在基板表面组合原子和分子，制作具有理想形状的二维薄膜。通过在真空中合成有机分子与磁性原子，目标是实现设计可变且可批量生产的量子磁体。

※示意图

“保护・操控”量子自旋↗

研究发现量子比特一旦与金属直接接触就会被破坏，因此开发了氧化物、有机分子膜、石墨烯等保护膜。同时也在推进通过照射光或吸附轻分子来操控量子自旋的研究。

※示意图

“观察”量子自旋↗

磁体N极・S极的方向肉眼是看不见的。该研究室使用自2003年起持续开发的自旋极化扫描隧道显微镜，直接观察原子和分子的微小量子自旋。

※示意图

“利用”量子自旋↗

为了让量子自旋作为量子比特发挥作用，该研究室将磁共振技术与超高真空・极低温的自旋极化扫描隧道显微镜相结合。同时也致力于利用纳秒脉冲控制量子自旋状态。

Voices学长学姐的评价

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