U.S. National Science Foundation (NSF)は、University of California San Diego (UC San Diego)に対し、先進的な量子材料の開発に特化したMaterials Research Science and Engineering Center (MRSEC)への資金提供として、1,800万ドル、6年間の助成金（NSF Award #2614051）を授与した。この助成金は、量子メタマテリアル、ソフトマター、マイクロエレクトロニクスにおける最先端研究を推進するため、Princeton University、Harvard University、Columbia University、MIT、University of Nebraska–Lincolnを含む米国全土の6つの国家MRSEC研究センターに資金提供する、より広範な1億800万ドルのNSF展開の一部である。
UC San Diegoにおいて、2026年から2032年の助成金は、キャンパスの2020年MRSEC初回助成の競争的更新を意味し、センターの中核的使命をバイオマテリアルと高分子化学から基礎的な量子技術ハードウェアへと転換する。Jacobs School of EngineeringとSchool of Physical Sciencesが共同で主導し、UC Irvine、UCLA、UC Santa Barbaraの地域協力者とともに、センターは実験的および計算的研究を2つの主要な柱を中心に構成している。
電気コンピュータ工学教授のZhaowei Liuと物理学教授のRichard Averittが共同主導するQuantum Metamaterialsグループは、古典的な設計規則を超えて量子力学的効果を活用するナノメートルスケールの工学的構造に焦点を当てている。ボトムアップの化学的自己組織化技術を採用することで、チームはナノスケールの光学ウェルとプラズモニック構造を作成し、超高速赤外光パルスを従来の金属アーキテクチャの1,000倍以上の変換効率で可視光に変換することができる。これらの超小型で高速スイッチング可能な構造は、全光学量子信号処理、ナノフォトニクス、低レイテンシAIコンピューティングインフラストラクチャを対象としている。
化学教授のJoshua Figueroaと物理学教授のMonica Allenが共同主導するChemically Tailored Superlatticesグループは、原子層厚の2D材料内の電子量子状態の制御に焦点を当てている。有機金属ビルディングブロックを合成して構造化された多層超格子を構築することで、チームは電子の運動を特定の量子秩序経路に制限する。低温マイクロ波イメージング技術を使用して、チームはトポロジカル絶縁体、2D超伝導体、層状半導体にわたる電子相を研究し、低消費電力量子エレクトロニクスと堅牢なキュービット相互接続を開発している。
広大な化学探索空間における合成のボトルネックを克服するため、センターはNanoEngineering教授のTod Pascalが指揮するMesoMaterials Design Computational Facilityを通じて、データ駆動型予測モデリングを統合している。San Diego Supercomputer Center (SDSC)との提携により第一原理量子シミュレーションで訓練された機械学習アルゴリズムを活用し、施設は候補となる超格子とメタマテリアルのアーキテクチャをスクリーニングして実験的合成ループを加速する。
さらに、センターは商業試験のためのMaterials Characterization Facility (MCF)を監督し、Research Immersion in Materials Science and Engineering (RIMSE)プログラムを管理している。これは、編入学生、大学院研究者、産業パートナーを先進的な量子実験装置と計算手法において訓練するために設計されたNSF資金による人材育成イニシアチブである。
公式の機関助成金発表はこちら、Quantum Metamaterials Thrustの技術的内訳はこちら、2020年MRSEC立ち上げ発表の履歴はこちらのUC San Diego Newsroomで確認できる。さらに、1億800万ドルの国家展開リリースはNSF Press Portalのこちらで、助成金詳細はNSF Award Search Engineのこちらで閲覧できる。
2026年8月1日
