（発表日:2023年12月21日）

光/物質ハイブリッド状態における量子重ね合わせを新たに実現

〜室温下での実現により、新たな量子技術の発展に期待〜

1.発表者 :

京都工芸繊維大学 電気電子工学系 教授 山下 兼一

京都工芸繊維大学 電気電子工学系 准教授 高橋 駿

2.発表のポイント :

◆光と物質のハイブリッド状態として知られるポラリトン状態（注1）が、特殊な半導体材料の使用により、室温で量子的な重ね合わせ状態を形成できることを示した。

◆この重ね合わせ状態は、半分は光としての性質を持つポラリトン状態の偏光特性（注2）を利用したものであり、全無機鉛ハライドペロブスカイト（注3）と呼ばれる特殊な物質でのみ実現可能な新しい量子状態である。

◆本発見は、量子計算をはじめとした様々な量子技術を室温で駆動するための基礎物理となり得るものであり、デバイスの低消費電力化技術の発展への寄与も期待できる。

3.発表概要 :

京都工芸繊維大学 電気電子工学系 山下兼一教授、高橋駿准教授らは、光と物質のハイブリッドな性質を持つ量子状態として知られるポラリトン状態が、全無機鉛ハライドペロブスカイトと呼ばれる特殊な半導体材料の使用により、量子的な重ね合わせ状態を形成可能であることを示した。ポラリトン状態は、ある密度以上で生成されると、多数のポラリトンが協同してエネルギー凝縮（ポラリトン凝縮）を引き起こし、巨視的に全体で一つの量子としての振る舞いを示す。全無機鉛ハライドペロブスカイトでは、このポラリトン凝縮状態が室温で形成可能となる。今回の研究では、この室温ポラリトン凝縮の直交する二つの偏光状態間で量子的な重ね合わせ状態が形成できることを実験的に見出した。本発見は、量子計算をはじめとした様々な量子技術を室温で駆動するための基礎物理となり得るものであり、デバイスの低消費電力化技術の発展への寄与も期待できる。

※以下は添付リリースを参照

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添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/666232/01_202312211506.pdf