モノのインターネット（IoT）や人工知能（AI）社会の未来は、超省エネ、超高速、超小型の次世代情報デバイスの出現にかかっているといっても過言ではありません。QSTでは量子の世界で起きる特有の現象を利用して、これまでの常識を打ち破る量子機能材料の創製を進めます。さらに、それらの技術をコアとして、「量子センサー」や「光駆動スピンデバイス」の開発による革新的情報処理をはじめ、材料・ものづくり、医療といった広範な分野でイノベーションを創出します。
ダイヤモンド中にできた空孔に電子が閉じ込められ、その電子の「スピン」と呼ばれる量子状態の利用や制御が可能となり、光磁気共鳴という物理効果を利用する「量子センサー」として磁場、電場や温度などを高精度で検出できるようになります。この技術は、脳磁計測によるライフサイエンスから蓄電池、燃料電池といった電場や温度に関するモノづくりの技術まで、応用の可能性が多岐にわたり、超スマート社会の実現に向けた重要な役割を担うと考えられます。
ダイヤモンドNVセンターは、超小型にも出来るため海底探査などへの応用が期待されています。
- 海底や地下の探査に利用され、地球の謎を明らかにします。
- パワー半導体の劣化箇所を見つけます。
コンピュータやスマートフォンの中に組み込まれた電子回路中は電子の動きを制御して動作しています。QSTでは、その電子の動きを桁違いに速く、かつ低消費エネルギーで制御するための技術を、独自の超短パルスレーザー技術と「グラフェン」などの量子機能材料技術とを組み合わせて実現しようとしています。超高速・省エネのICT技術による“Society 5.0”の実現に貢献できる技術を目指します。
光駆動・超高速スピンスイッチの概念図。
原子がハチの巣状に結合した非常に薄い「スピン材料」と「グラフェン」を重ねたデバイスに、2種類の超短パルスレーザーを照射することで、電子スピンの流れのON/OFFを制御する「スイッチイング回路」として働きます。
- 今よりも10万倍処理速度の速いコンピュータや5Gよりも10万倍も高速な通信ができます。
- 今より1万倍高速で省エネなメモリができます。
「量子センサー」や「光駆動スピンデバイス」のはたらきを調べるにはナノ（1ミリメートルの百万分の1）の世界を見る必要があります。 QSTが開発している放射光を利用した原子一層ごとの磁力を調べる技術やナノ結晶の内部を非破壊で見る技術などナノの世界を見る世界No.1の先端計測技術をより一層高度化させて、日本のものづくりを支えます。
鉄の表面に生じる原子1層ごとの磁力の変化を、放射光という超強力なX線を使って初めて観測しました。
- 今まで見えなかったものが見えるようになります。
- 量子の世界の不思議な現象を解き明かします。
ご寄附のお願い
QSTでは、上記のような超スマート社会の実現に向け、材料・ものづくり、医療といった広範な分野でイノベーションを創出します。
これらの様々な取組みに対して、皆さまからの温かいご支援を賜りますようお願い申し上げます。
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