【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.13】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24KT2271
利用課題名 / Title
超伝導量子ビットを用いたデバイス開発
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子線リソグラフィ/ EB lithography,量子コンピューター/ Quantum computer,超伝導/ Superconductivity,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,膜加工・エッチング/ Film processing/etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
陳 詩遠
所属名 / Affiliation
京都大学 大学院理学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
三野裕哉
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-121：マスクレス露光装置
KT-115：大面積超高速電子ビーム描画装置
KT-210：ドライエッチング装置
KT-110：レジスト現像装置
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超伝導量子コンピューターでは近年個別のビットやゲート操作の性能が誤り訂正で要求される水準を超え始めており、大規模集積化を真剣に検討するフェーズに入っている。この課題では超伝導量子コンピューターの高度なマルチプレクシング化を目指した、希釈冷凍機の最低温度 (10mK) で駆動するスイッチやフィルター・アンプの基本的な開発を行う。また超伝導量子ビットはマイクロ波センサーとしても高いポテンシャルがあるが、この応用を推進するような研究も行う。
実験 / Experimental
本第1期においては京大ナノハブの設備・レジストを用いて、これまでに東大武田スーパークリーンルームにて製作していた超伝導量子ビットを再現するためのレシピ探索を行った。Si基板に蒸着したNbとAlの薄膜をリソグラフィー（KT-121）とエッチング（KT-210）でパターニングし、その上に電子ビームリソグラフィー（KT-115）でマスクを作り斜め蒸着でジョセフソン接合を製作した。斜め蒸着はOISTの共同利用施設で行った。
結果と考察 / Results and Discussion
製作した量子ビットのサンプルと東京大学低温科学研究センター・極低温量子プラットフォームの希釈冷凍機システムで寿命などの測定を行った。最初の3製作サイクルで縦緩和時間6us・横緩和時間3usという、従前と概ね同様の性能を持つサンプルの製作に成功した。現在さらなる改善のための開発を行っている。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件