テラヘルツとマイクロ波電子技術

主にテラヘルツ検出技術、テラヘルツ分光法、および主要なテラヘルツシステム技術の研究を実施し、国防、航空宇宙、天文学などの最先端分野の主要ニーズの解決に貢献します。具体的な内容は次のとおりです。

(1) 量子限界に近い性能を持つ超伝導テラヘルツ検出器の設計と作製、新しいテラヘルツ源とそのテラヘルツ検出システムへの応用、テラヘルツ検出のための新しい物理効果と複合効果、テラヘルツ準光結合技術など、高感度テラヘルツ検出システムのキーテクノロジーに関する研究。

(2) テラヘルツ波分光法に関する研究。テラヘルツスペクトルシステム（時間分解テラヘルツスペクトルシステムを含む）の確立・改良、各種新材料のテラヘルツ特性の研究を行い、テラヘルツ帯における変調器、偏光子、フィルターなどの機能デバイスの開発を行います。

(3) テラヘルツイメージングシステムの研究開発。テラヘルツイメージングユニットに適した新材料とイメージングユニットの設計、作製、特性。テラヘルツイメージングラインアレイおよびエリアアレイの研究、テスト、および性能の最適化。テラヘルツイメージングシステムの実用化。

（4）国防マイクロ波技術の主要なニーズと組み合わせて、テラヘルツレーダーのキーテクノロジーを研究し、レーダー合成と逆合成開口、ターゲット識別、システムテスト、新システム信号処理などの研究を実施し、レーダー受信機の自動テストシステム、画像情報の処理と送信、増強と歪み補正などの研究、および高速かつ高認識率などのキーテクノロジーを開発する。新世代のステルス素材を開発し、「薄く、軽く、広く、強い」というより高い目標を目指します。

新しい人工電磁材料技術

主に、新しい人工電磁材料および構造の設計と性能解析、新しい人工電磁材料および構造の新しいメカニズム、新機能、プロトタイプデバイスの設計、開発および応用に関する基礎研究に焦点を当てています。研究内容は以下の通りです。

(1) 新しい人工電磁材料および構造の設計、実現および特性制御が研究の鍵です。動作帯域幅の調整性、周波数帯域の拡大、金属共振構造の損失低減の問題を解決します。非共振マイクロ波、テラヘルツ伝送線路および伝送構造を適切な人工電磁構造回路モデルとして用いて、人工電磁材料における電磁波の伝送に関する理論的および実験的研究を徹底的に行います。

(2) 準備が比較的簡単な金属/誘電体アレイ構造を使用し、等価媒体理論を使用して複合材料および構造の特殊な電磁パラメーターを実現します。既存の薄膜作製技術、微細加工技術、自己組織化技術を活用して、異なる電磁伝播特性を実現し、新たな機構、新たな構造、新たな機能を備えた光電子情報処理試作デバイスを設計します。

(3) 磁気アレイ人工電磁構造に焦点を当て、磁気アレイ構造理論、磁気アレイ構造の作製と応用、アレイ構造のバンドギャップに対する透磁率の影響とその機構、アレイ構造の特有の光学的・電磁的特性に関する基礎理論研究と応用研究を実施する。

(4) 新しい人工電磁材料および構造のマイクロ波、テラヘルツおよび光電子特有の特性に関する研究を実施し、マイクロ波およびテラヘルツ光電子デバイスの新しい機構、新しい構造および新しい機能に関する基礎研究を実施し、試作デバイスの開発および応用設計を行う。

超伝導量子制御および検出技術

超伝導量子コンピューティングの実現のための実験結果と理論結果を提供します。主に以下が含まれます:

(1) 単一超伝導量子ビットおよび結合超伝導量子ビットを設計および処理する。サンプル準備におけるコーティングと微細加工プロセスを研究する。理想的な超伝導量子ビットを得るために、準備プロセス中にサンプルパラメータを正確に制御する方法を探ります。

(2) 結合超伝導量子ビットにおける巨視的な量子コヒーレンス現象と新しい巨視的な量子現象を研究し、巨視的な量子現象と微視的な量子現象の間の類似点と相違点を研究する。超伝導量子ビットの最適な結合方法を探索し、高効率の制御可能な結合を実現し、超伝導量子ビットの統合スキームと超伝導量子ビットと他の量子システムの結合を探索します。

(3) 単一超伝導量子ビットおよび結合超伝導量子ビットのデコヒーレンスを研究し、電磁ノイズ、機械的ノイズ、サンプル欠陥、さまざまな結合方法、および量子もつれと量子ビットのデコヒーレンス時間に対する測定システムの影響を研究します。デコヒーレンスのメカニズムを理論的に分析します。デコヒーレンス時間の延長に基づいて、結合した2つの量子ビットの条件付き操作を実現し、大規模量子コンピューターの実現に向けた理論的かつ実践的な研究結果を提供します。

(4) 超伝導量子ビットを使用して量子アルゴリズムを実証します。幾何学的量子計算およびデコヒーレンス部分空間を使用しない量子計算のための超伝導量子ビットの使用を研究します。