量子コンピューターに代表される量子技术では、量子ビットと呼ばれる演算単位を用意する必要があります。そのような量子ビットでは、量子的な波の状态がどれだけの时间维持されているかを示す、量子コヒーレンス时间が重要な量となっています。近年、わずか原子数层の极めて薄い二次元半导体と呼ばれる次世代ナノ半导体において、その二次元半导体を重ねてできるモアレ干渉縞に闭じ込められた、电子とホール対（モアレ励起子）を量子ビットとして机能させることが期待されています。しかし、このモアレ励起子の量子コヒーレンス时间に関する情报は、技术的な困难さから未解明のままでした。
この度、Haonan Wang エネルギー科学研究科博士課程学生、篠北启介 エネルギー理工学研究所助教、松田一成 同教授、渡邊賢司 物質?材料研究機構特命研究員、谷口尚 同理事らの研究グループは、技術的に困難である光で生成されるモアレ励起子の数を減らす新たな技術を開発し、その量子コヒーレンス時間を測ることに成功しました。これは、次世代ナノ半導体による量子技術への応用に向けた第一歩であると考えられます。
本研究成果は、2024年6月8日に、国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。
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Haonan Wang, Heejun Kim, Duanfei Dong, Keisuke Shinokita, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Kazunari Matsuda (2024). Quantum coherence and interference of a single moiré exciton in nano-fabricated twisted monolayer semiconductor heterobilayers. Nature Communications, 15, 4905.
