05量子技術応用グループ

21世紀の科学技術における究極的なフロンティアの一つが、量子技術です。これは、物質のミクロな振る舞いを司る量子力学の原理を利用し、従来の技術では達成不可能な超高性能なコンピューティングや計測を実現するものです。中でも、人工ダイヤモンド中に存在する窒素空孔中心（NVセンター）のような特定の欠陥構造は、室温で安定して動作する量子ビットや超高感度センサーの核として、世界中から熱い視線が注がれています。
当グループは、人工ダイヤモンドが持つこの量子機能に着目し、次世代の量子コンピューターや超高精度センサーの研究開発に特化しています。ダイヤモンドウェハ内に量子ビットとして機能する欠陥を精密に生成・制御する技術、そしてその量子情報を高効率で読み書きするための光学・電気的手法に関する独自のノウハウを有していることが、当グループの核となる強みです。

具体的な研究テーマとしては、量子コンピューティングの基本要素である量子ビットの集積化とコヒーレンス時間（情報の保持時間）の長期化があります。これは、デバイスの動作を安定させるためのダイヤモンド表面処理や、量子ビット間の相互作用を制御するナノ構造の設計といった、極めて高度な技術領域の確立に直結します。また、量子センサーとしては、微小な磁場や温度変化を高感度に検出するデバイスの開発に取り組んでおり、医療分野（生体磁気計測）や材料分析への応用実証を進めています。

さらに、「ダイヤモンド・ネットワークによる量子インターネットの実現」という、極めて挑戦的なコンセプトも打ち出しています。これは、最先端のダイヤモンドプロセス技術により On-chip ダイヤモンド室温量子プロセッサを創出し、その量子情報を光子経路を介して遠隔地へ転送する技術を確立することで、地理的に離れた複数の量子デバイスを統合するダイヤモンド量子通信網の構築を目指すものです。
私たちは、人工ダイヤモンドを量子技術の「究極のプラットフォーム」として位置づけ、基礎的な物理の解明から応用デバイスの試作までを一貫して行い、未来の情報・計測技術の革新に貢献することを目指します。