大阪大学の藤田高史准教授らの研究グループは、基本的な粒子の状態「電子スピン」の操作を安定な軌道に乗せたまま高速に操作できる手法を見いだし、半導体量子コンピューター分野において量子物理を応用した新たな技術を生み出した。半導体量子コンピューター実現の後押しに期待がかかっている。

電子スピンの偏極はラジオ周波数の電波を当てることで、その向きを制御できることが知られている。１つの電子スピンに載せた情報を量子的に重ね合わせる操作も可能にするが、最先端の電子機器を使っていても誤りのない安定性と量子性を失う前の高速操作の両立はできていない。

研究グループは、数学的な最適化手法に加え、物理的なスピン位相操作手法を独自に組み合わせ、理論的に予測されていたショートカット法を実証した。これまで実現を困難にしてきた原因を明らかにし、半導体電子スピンを基にした誤り耐性付き量子計算に応用可能な技術として世界に示した。

研究グループは「半導体電子スピンを基にした誤り耐性付き量子計算の実現を大きく進展させることが期待さる」とコメントしている。