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Cover Story: 量子論理:原子のエンタングルした電子スピンに基づく2キュービット交換ゲート

Nature 571, 7765 (2019年7月18日)

リン原子の電子スピンに基づく量子ビット(キュービット)は、量子コンピューティングのプラットフォームとして大いに有望である。プロセッサーの構成要素である論理ゲートを作るには、電子スピン同士をすぐ近くに置いて、強い相互作用と高速ゲート動作を可能にする。シリコン量子ドットでエンタングルメントが実現されているが、原子キュービットに束縛された2つの電子の間の相互作用の実現は難しかった。今回M Simmonsたちは、シリコンにおいてドナーのリン原子の電子間のナノ秒2キュービット交換ゲートについて報告している。著者たちは、キュービットの配置とそれに付随する制御回路を原子スケールで操作して、スピン状態の忠実度の高い読み出しを達成することによって、このゲートを実現している。この高速交換ゲートが作られたことで、シリコンでの電子スピンキュービットを用いた大規模量子回路が、現実に一歩近づいた。

今週の目次とハイライト

The Nature Top Ten

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Nature 創刊150周年記念特集

イベントレポート

日本の科学の未来
― 持続可能な開発目標の達成に向けたビジョン ―

1869年創刊のNature は今年150周年を迎える。これを記念するシンポジウムが東京大学安田講堂で開催され、日本の科学のトップランナーである大隅良典氏、柳沢正史氏や、Nature 編集長のMagdalena Skipperらが集った。日本の科学の未来を各氏はどう見ているか。自らの研究や体験をもとに語り、意見が交換された。

Nature ダイジェスト

150年の次へ、Nature への期待

Nature ダイジェスト 2019年6月号

1869年11月4日に創刊されたNature。だが今日の学術研究の世界は、論文の電子化やオープンリサーチ化、研究の大型化が進み、創刊当時とは全く違う景色となった。Nature が共に歩んできた研究コミュニティーは、これからのNature に何を求めているのか。分野を切り開いてきた4人の研究者に聞いた。

Nature 創刊150周年記念特集

Nature 著者インタビュー

柳沢 正史氏

「私」とNature
 混沌状態をすっきりさせるような研究が好き

長田 重一氏

長田重一大阪大学免疫学フロンティア研究センター教授は、アポトーシス(プログラム細胞死)の分子メカニズムの解明など、すばらしい業績を残してきた。いくつもの論文が引用ランキングに並ぶ。その始まりは、1980年に成功したインターフェロンα遺伝子のクローニングだった。

柳沢 正史氏

「私」とNature
 “ねむけ”の謎を解明したい

柳沢 正史氏

筑波大学大学院時代に見つけた血管収縮物質が世界の研究者の注目を集め、米国テキサス大学にスカウトされて1991年に渡米。後を追って留学してきた後輩の櫻井武(現・筑波大学 国際統合睡眠医学科研究機構;IIIS)とともにオレキシンを発見する。この脳内の神経伝達物質が睡眠と覚醒に関係していることから、本格的に睡眠学の研究を開始。現在IIISを主宰して、「ねむけとは何か」の解明を目指している。

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Nature注目のハイライト

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