物質中の電子のスピンや原子核のスピンを制御し、工学的応用を追求する研究。量子情報処理とは別に、より一般の応用に向けてスピン制御を目指すものであるが、最近半導体中の電子スピンと原子核スピンの間の相互作用が（マクロな統計的ではあるが）実験的に観測されるようになり、量子情報処理への応用の可能性が生じてきた。特に、演算には向くがデコヒーレンスの大きい電子スピンと、演算制御は難しいがデコヒーレンスが小さい核スピンの使い分けに、道を開く可能性がある。