エレクトロインフォマティクスグループ/Electroinformatics Group

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研究内容

ナノエレクトロニクス研究部門エレクトロインフォマティクスグループでは、革新的デバイス技術と先進的情報技術の融合による新たなイノベーションを目指して、以下のような研究を進めてきています。
1. 超伝導量子コンピュータと量子アニーリングマシンの研究

量子コンピュータと量子アニーリングマシンは、量子力学現象を情報処理に積極的に利用したコンピュータです。現在その商用化に向けた研究開発が世界中の大学や企業で行われています。 我々のグループにおいては、理論物理学、量子情報科学、集積回路設計の技術を駆使して超伝導量子回路を利用した量子コンピュータ・量子アニーリングマシンのハードウェア開発と量子化学計算などのアプリケーション探索を進めています。

     

2. Physically Unclonable Function (PUF) の研究

世の中にはニセモノの製品があふれています。半導体製品も例外ではありません。半導体製品のニセモノは、人々の財産・生命や社会秩序を脅かす重大な問題となっています。そこで我々は、半導体製品のニセモノを検出・防止するために、ICチップの「指紋」とも言うべきPhysically Unclonable Function (PUF) の研究を行っています。ICチップは製造時にどうしても「ばらつき」が生じますが、PUFはこのばらつきを利用してICチップに固有のIDを作ります。ゆえにPUFを利用してICチップの真贋判定を行うことができます。我々は様々なデバイスを用いてPUFを開発することを通じ、PUFの設計手法、評価手法、利用方法等について研究を行っています。

PUF
3. 量子情報理論の研究

近年、量子技術が目覚ましい進展を遂げています。そのため、近い将来に既存の古典素子の多くが、量子素子に置き換わると考えられています。そのような中で、私たちは、古典情報技術の要となっているIoT(モノのインターネット)に量子性を取り入れることで、社会に革新的なアプリケーションを提供することを目指しています。従来の量子情報分野では、量子計測、量子計算、量子通信などが個別に議論されることが多かったのですが、私たちは、これらの分野を融合させたプロトコルの性能評価を理論的に行っています。私たちの理論提案が将来的に社会実装されることができれば、量子センサで高感度に計測したデータを、データセンターに設置された量子コンピュータに送信して解析を行って、その結果を量子通信でセキュアに顧客に転送することが可能になります。このような量子IoTのアーキテクチャは、交通、気象、医療情報などのビッグデータの取得・蓄積・解析に用いることができるため、産業や社会に大きなインパクトを与えて、来るべきSociety5.0に貢献することが期待されます。

Quantum
4. 量子センシングの研究

本研究は、新しい方式(量子センシング)と材料(ダイヤモンド)により、ナノスケール(単一分子)NMRセンシングの技術シーズを開発するものです。分子レベルでの診断を可能にすることで、超早期医療診断や再生医療の安全・品質管理のための分析装置の開発に貢献することを目標とし、さらに材料開発など様々な分野にも適用可能な、超高感度分析装置の突破口とすることを目指しています。

QuantumSensing
5.その他の萌芽的研究テーマ

  AI専用ハードウェア、有機エレクトロニクス回路の設計技術。アナログアニーリングマシン、トポロジカル光エレクトロニクスなど。