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「常温量子コンピューター」の可能性を開いた…韓国研究陣が候補物質確認
韓国原子力研究院先端量子素材研究室のキム・ジェウク博士が高品質のテルビウムインジウム酸化物（ＴｂＩｎＯ３）単結晶を合成するために使用されるレーザー浮遊帯域溶融装置を点検している。 写真＝韓国原子力研究院
韓国研究陣が常温でも大規模な量子もつれを具現できる量子素材候補物質を確認した。量子コンピューターはスーパーコンピューターより数百万倍以上も速く情報を処理し、未来の「ゲームチェンジャー」に挙げられる。
韓国原子力研究院は２３日、「キム・ジェウク博士らが参加した国際共同研究陣がテルビウムインジウム酸化物（ＴｂＩｎＯ３）が量子コンピューター素子などに使われる量子スピン液体（ＱＳＬ）物質になる可能性があることを実験的に証明した」と明らかにした。研究結果は１７日に国際学術誌「ネイチャーフィジックス」オンライン版に掲載された。
科学界では量子力学的な重ね合わせともつれの具現などを限界に挙げてきた。温度変化と不純物、外部電磁場など微細な刺激にも多様なエラーが発生するからだ。
また脆弱な量子状態を安定的にするには絶対零度（０２７３．１５度）に近い極低温環境など難しい条件を具現しなければならない。このため現在まで数多くのＷＳＬ候補物質の検証が行われたが、量子特性の実験的確認には困難があった。
キム博士ら共同研究陣は初めてＱＳＬ候補物質の一つ、ＴｂＩｎＯ３単結晶から光学伝導度が周波数の自乗に比例する現象を実験的に確認することに成功した。特に２７度の室温でも光学伝導度比例現象が表れたが、これはＴｂＩｎＯ３が常温でもＱＳＬの特性を実現できることを実際に確認した最初の事例だと研究陣は説明した。
キム・ジェウク博士は「今回の研究結果は量子スピン液体物質の古くからの理論的予測を実験的に検証した最初の事例」とし「今後、量子コンピューティングと量子センサー素子設計に役立つだろう」と話した。
