<論文の内容について>
●トポロジカル量子回路・量子演算の実現に向けた 新しい材料プラットフォームを実現
―トポロジカル材料薄膜内に超伝導ナノ構造を形成する新手法の開発と超伝導ダイオード効果の発現―
東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻/附属スピントロニクス学術連携研究教育センターのLe Duc Anh准教授、小林正起准教授、田中雅明教授、同専攻の石原奎太大学院生（当時）、堀田智貴大学院生、稲垣洸大大学院生（当時）、牧秀樹大学院生、佐伯崇寛大学院生の研究グループは、トポロジカル・ディラック半金属（TDS）α-Sn薄膜に集束イオンビームを照射することにより、超伝導体β-Snのナノ構造をα-Sn薄膜面内の任意位置に任意形状かつナノスケールで作り込む新しい作製技術を開発しました。研究グループは、TDS α-Sn中のβ-Sn超伝導ナノ細線構造において、磁場を細線方向に印加すると超伝導電流が一方向しか流れない超伝導ダイオード効果を実現しました。超伝導体β-Snとの近接効果でTDS α-Snが超伝導になることによる超伝導ダイオード効果の観測は世界初です。本研究で開発した新しい手法では超伝導体/トポロジカル材料からなる高品質ナノ構造を自在に作製できるため、さまざまな超伝導回路やエラー耐性が強いトポロジカル量子演算が可能な量子回路を実現する方法として期待されています。
本研究成果は、2024年9月30日に英国科学誌 Nature Communications に発表されました。
<著者>
Le Duc Anh*, Keita Ishihara*, Tomoki Hotta, Kohdai Inagaki, Hideki Maki, Takahiro Saeki, Masaki Kobayashi, and Masaaki Tanaka
- equal contribution
<タイトル>
Large superconducting diode effect in ion-beam patterned Sn-based superconductor nanowire / topological Dirac semimetal planar heterostructures
<掲載の論文誌>
Nature Communications 15, 8014 (2024)
DOI: 10.1038/s41467-024-52080-4
＜プレスリリース / Press Release＞ 2024.9.30
トポロジカル量子回路・量子演算の実現に向けた 新しい材料プラットフォームを実現
―トポロジカル材料薄膜内に超伝導ナノ構造を形成する新手法の開発と超伝導ダイオード効果の発現―
https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2024-10-01-002
＜マスコミ報道 / Media Outlets＞
日本経済新聞 2024年9月30日
東大、トポロジカル量子回路・量子演算の実現に向けた新しい材料プラットフォームを実現
https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP679148_X20C24A9000000/
テック・アイ技術情報研究所 2024年9月30日
トポロジカル量子回路・量子演算の実現に向けた 新しい材料プラットフォームを実現～トポロジカル材料薄膜内に超伝導ナノ構造を形成する新手法の開発と超伝導ダイオード効果の発現～
https://tiisys.com/blog/2024/10/01/post-145316/
日本の研究.comニュース 2024年10月1日
トポロジカル量子回路・量子演算の実現に向けた 新しい材料プラットフォームを実現 ―トポロジカル材料薄膜内に超伝導ナノ構造を形成する新手法の開発と超伝導ダイオード効果の発現― / 東京大学
https://research-er.jp/articles/view/137770
科学新聞 2024年10月4日
トポロジカル材料内に超伝導ナノ構造を形成 東大の研究グループが新手法開発