[本文]

国・地域名:
米国
元記事の言語:
英語
公開機関:
国防高等研究計画局(DARPA)
元記事公開日:
2020/09/01
抄訳記事公開日:
2020/11/04

DARPAが量子技術の常温での活用を推進

Harnessing Quantum Technologies at Room Temperature

本文:

2020年9月1日付けの国防高等研究計画局(DARPA)による標記記事の概要は以下のとおりである。

情報科学とセンシングにおける量子研究は、多くの新たな防衛への応用の可能性を秘めている。しかし、実用化において大きな障害となっているのが、量子的特性の利用のために原子を冷却したりトラップしたりするための大規模装置である。この課題に対処するため、DARPAは「新しい技術のための原子蒸気の科学」(SAVaNT: Science of Atomic Vapors for New Technologies)プログラムを開始する。SAVaNTは、国防総省(DOD)の多様なドメインと協力して、前例のない低サイズ・質量・力(SWaP)の組合わせを行い、室温原子蒸気の性能向上を目指すものである。

本プログラムは、熱雑音低減のためにレーザーで原子を極低温まで冷却する必要がある冷原子技術とは対照的に、温熱原子蒸気に焦点を当てている。本プロセスにより、世界で最も正確な原子時計が作られたが、原子冷却のために必要な装置が実験室を一杯にしてしまい、この原子時計の使用は現実的ではなかった。これに対し、温熱原子蒸気法は、複雑なレーザー冷却を必要とせず、原子の数を増やすことができるため、信号を増幅させることができる。ただし、課題は、室温であっても熱環境の影響で、量子効果(コヒーレンス)の持続時間が大幅に短くなることである。

SaVaNTでは、熱効果による制限を克服するために、次の3つの技術分野で新たな方法を実証する。

技術分野1: ミリ波の超狭帯域で電界検出を可能にするライドバーグセンサーの開発
技術分野2: 低SWaP、室温、準直流磁界センサーを実現するためのベクトル磁界計測技術領域3: 室温で量子ネットワークを実現するための蒸気量子電気力学

[DW編集局+JSTワシントン事務所]