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研究室PICK UP

電気電子370×270

超伝導工学研究室

河村 実生

一定の低温下で電気抵抗がゼロになる超伝導体について研究。高温超伝導ワイヤによる超伝導モータのほか、超伝導マグネットを用いた量子コンピュータの基礎研究にも力を注ぐ

Keyword
超伝導モータ/量子コンピュータ

超伝導の特性を探り、次世代を担う 量子コンピュータの実用化にいかす。

絶対零度に近い超低温下で電気抵抗がゼロになる超伝導物質。河村 実生先生は、強力な磁場を発生させる超伝導装置を用いて、リニア新幹線や電気自動車の動力として注目を浴びている超伝導モータとともに、次世代型コンピュータへ活用する技術の基礎研究に取り組んでいます。
「量子コンピュータへの導入が期待される、超伝導状態の核スピンによる量子ビットについて研究しています。従来のパソコンのビットは、0か1の値しかもち得ませんでした。しかし、波である量子ビットは、1個が0と1の値を重ね合わせて保持できます。研究室では、量子ビット間の状態について、1個が1の状態の場合に0へと変わる相互作用を起こし、制御する実験を行っています。実現できれば、ビット数nとすると、2のn乗個もの膨大な計算を超高速で行うことが可能になります」と河村先生。量子コンピュータの精度を上げるためには、量子ビットの状態を正確に制御する必要があります。学生たちは振幅、位相、長さ、周波数などを計算し、量子状態を制御するパルスプログラムを作成。「観測実験を重ね、エラーが起こらない磁場を検証しています。想定通りの状態になるか確認しながら、一喜一憂しています」と研究の魅力を語ります。
量子コンピュータは、海外で実用化が話題にのぼっています。「超伝導モータと量子コンピュータ、どちらも未来をひらく力をもったテーマです」と河村先生は、学生と一丸で研究を進めています。
  • 電気電子300×200

    超伝導の特性を示す実験。超伝導コイルを液体窒素に入れると磁石が宙に浮く。超低温下では電気抵抗がなくなり、磁場に反発する誘導電流が流れるためだ