準自由電子スピンを介した核スピンレジスタにおける二分割エンタングルメント

なぜダイヤモンドの微小スピンが重要なのか

将来の量子コンピュータや量子ネットワークは、光子が情報を遠隔の装置間で伝送する間に脆弱な量子情報を保持できる信頼性の高い「メモリビット」を必要とします。本研究は、単一の電子によって制御される少数の核スピン（原子核内の小さな磁石）から成るダイヤモンド結晶内の極小メモリを構築・制御する方法を示します。実験は、この小型メモリの各部分を量子的に強く結びつけるエンタングルメントを達成できることを示しており、比較的簡便な実験条件で動作し、多様な固体素子へ応用可能な手法となっています。

引用: Klotz, M., Tangemann, A., Opferkuch, D. et al. Bipartite entanglement in a nuclear spin register mediated by a quasi-free electron spin. Nat Commun 17, 2325 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70154-3

キーワード: 量子ネットワーク, スピン量子ビット, ダイヤモンド色心, 核スピンエンタングルメント, 量子メモリ