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はじめに概要研究実施報告関連データ研究代表者索引


最先端レーザー等の新しい光を用いた物質材料科学、生命科学など先端科学のイノベーションへの展開

プロセスインテグレーションによる次世代ナノシステムの創製

持続可能な社会に向けた温暖化抑制に関する革新的技術の創出

花粉症をはじめとするアレルギー性疾患・自己免疫疾患等を克服する免疫制御療法の開発

細胞リプログラミングに立脚した幹細胞作製・制御による革新的医療基盤技術の創出

精神・神経疾患の診断・治療法開発に向けた高次脳機能解明によるイノベーション創出

高信頼・高安全を保証する大規模集積システムの基盤技術の構築

新原理・新機能・新構造デバイス実現のための材料開拓とナノプロセス開発

生命システムの動作原理の解明と活用のための基盤技術の創出

社会的ニーズの高い課題の解決へ向けた数学/数理科学研究によるブレークスルーの探索(幅広い科学技術の研究分野との協働を軸として)

高セキュリティ・高信頼性・高性能を実現する組込みシステム用の次世代基盤技術の創出

異種材料・異種物質状態間の高機能接合界面を実現する革新的ナノ界面技術の創出とその応用

ナノデバイスやナノ材料の高効率製造及びナノスケール科学による製造技術の革新に関する基盤の構築

安全・安心な社会を実現するための先進的統合センシング技術の創出

通信・演算情報量の爆発的増大に備える超低消費電力技術の創出

次世代高精度・高分解能シミュレーション技術の開発

代謝調節機構解析に基づく細胞機能制御に関する基盤技術の創出

光の究極的及び局所的制御とその応用

新たな手法の開発等を通じた先端的な計測・分析機器の実現に向けた基盤技術の創出

メディア芸術の創造の高度化を支える先進的科学技術の創出

情報通信技術に革新をもたらす量子情報処理の実現に向けた技術基盤の構築

教育における課題を踏まえた、人の生涯に亘る学習メカニズムの脳科学等による解明

がんやウィルス感染症に対して有効な革新的医薬品開発の実現のための糖鎖機能の解明と利用技術の確立

個人の遺伝情報に基づく副作用のないテーラーメイド医療実現のためのゲノム情報活用基盤技術の確立

医療・情報産業における原子・分子レベルの現象に基づく精密製品設計・高度治療実現のための次世代統合シミュレーション技術の確立

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戦略目標
光の究極的及び局所的制御とその応用

1.名称

光の究極的及び局所的制御とその応用
2.具体的な達成目標

 光・光量子科学技術は、非常に幅広い多様な研究分野に関わりを持つ横断的で重要な基盤となる分野である。
 また、天然資源に乏しい我が国は、人的資源の活性化をもとに新規産業を世界に先駆けて創出し、産業面での国際競争力を確保・持続していく必要がある。
 このため、我が国が比較的優位に立っている光・光量子科学技術を核にした次世代基盤技術を早期に開拓することが重要である。

(1) 究極的な光の発生技術とその検知技術の創出


究極的に高品質な光源および超小型光情報処理素子の実現を目指した量子ドット、フォトニック結晶、非線形光学などの飛躍的発展
量子通信や極限計測技術の飛躍を目指した単一光子光源や単一光子検出技術の創出

(2) 光と物質の局所的相互作用に基づく新技術の創出


近接場光などを活用した回折限界を超えた超微細加工技術の高度化
非線形光学や近接場光などのナノ構造・生体物質の観察・分析技術への展開

(3) 光による原子の量子的制御と量子極限光の開拓


ボース・アインシュタイン凝縮やフェルミ凝縮などを利用した光による原子の精密制御の開拓や光の本質にもとづく新たな物質科学の創出
3.目標設定の背景及び社会経済上の要請

(1) 量子ドット、フォトニック結晶、非線形光学などの研究開発による高品質の光発生及び近接場光をはじめとする光と物質との局所的相互作用の解明と利活用は極めて重要であり、我が国において最先端の研究を進めている。これらの研究開発は基礎科学への貢献のみならず、産業界への応用など多様な波及効果も期待されることから、今後も我が国が世界をリードしていくために、さらに強化を図る必要がある。

(2) 原子の量子制御技術や量子極限光の研究は、光と物質の相互作用や光の本質を解明することによって、光に関する研究開発全体の基礎となるものであり、中長期的な観点から研究開発に取り組んでいく必要がある。
4.目標設定の科学的裏付け

(1) 我が国が主導的に研究開発を行って世界をリードしてきた量子ドットやフォトニック結晶などについては、その利活用が望まれる段階に至っている。また、非線形光学効果活用は材料面での地道な努力などにより、さらなる進展が期待される。

(2) 光・光量子科学技術の未だ十分に解明されていない本質的な課題である量子レベルでの物質との相互作用や非線形性の起源などを探究することは、今後の科学技術の展開に必須のものであり、学術的に大きな意義を有する。
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研究領域 研究総括
新機能創成に向けた光・光量子科学技術 伊澤 達夫
(東京工業大学 理事・副学長)

 本研究領域は、情報処理・通信、材料、ライフサイエンスなど、基礎科学から産業技術にわたる広範な科学技術の基盤である光学および量子光学に関して、光の発生、検知、制御および利用に関する革新的な技術の創出を目指す研究を対象とするものです。
 具体的には、情報処理・通信技術や計測技術などの飛躍を目的とした量子ドット、フォトニック結晶、非線形光学の応用などによる新しい光機能素子などの原理や技術、分子・原子や化学反応の制御、生体観察・計測、産業・医療などへの利用を目的とした未開拓の波長域発生などの新しい光源・検出手法の開発・高度化と利用技術、近接場光などを利用した光と物質の局所的相互作用の解明と超微細加工や超大容量メモリなどの利用技術、光による原子の量子的制御技術や光の本質に基づく新たな物質科学などの創出を目指す研究を対象とします。
 また、以上の研究にブレークスルーをもたらす、新材料に関する研究も対象とします。

(所属・役職は、平成21年3月時点のものです。)
岸野 克巳 (上智大学 理工学部 教授)
「ナノコラム結晶による窒化物半導体レーザの新展開」  (1,876kb)

末宗 幾夫 (北海道大学 電子科学研究所 教授)
「超伝導フォトニクスの創成とその応用」  (934kb)

野田 進 (京都大学 大学院工学研究科 教授)
「フォトニック結晶を用いた究極的な光の発生技術の開発」  (4,327kb)

堀 裕和 (山梨大学 大学院医学工学総合研究部 教授)
「ナノ光電子機能の創生と局所光シミュレーション」  (510kb)

山下 幹雄 (北海道大学 大学院工学研究科 教授)
「極限光電場波形制御による新光量子技術の創出」  (496kb)

兒玉 了祐 (大阪大学 大学院工学研究科 教授)
「高エネルギー密度プラズマフォトニクス」  (1,062kb)

五神 真 (東京大学 大学院工学系研究科 教授)
「時空間モルフォロジーの制御による能動メゾ光学」  (400kb)

馬場 俊彦 (横浜国立大学 大学院工学研究院 教授)
「フォトニックナノ構造アクティブ光機能デバイスと集積技術」  (342kb)

松岡 隆志 (東北大学 金属材料研究所 教授)
「温度安定性に優れた光通信用InN半導体レーザの研究」  (392kb)

宮野 健次郎 (東京大学 先端科学技術研究センター 教授)
「電子相関による光と電子の双方向制御の実現」  (399kb)

渡部 俊太郎 (東京大学 物性研究所 副所長・教授)
「高強度光電界による電子操作技術の開拓」  (337kb)

太田 淳 (奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 教授)
「バイオメディカルフォトニックLSIの創成」  (403kb)

門脇 和男 (筑波大学大学院・数理物質科学研究科 教授)
「超伝導による連続THz波の発振と応用」  (558kb)

橋本 秀樹 (大阪市立大学大学院理学研究科 教授)
「光合成初期反応のナノ空間光機能制御」  (848kb)

平山 秀樹 ((独)理化学研究所テラヘルツ量子素子研究チーム チームリーダー)
「230-350nm帯InAlGaN系深紫外高効率発光デバイスの研究」  (598kb)

宮永 憲明 (大阪大学レーザーエネルギー学研究センター 教授)
「アダプティブパワーフォトニクスの基盤技術」  (818kb)

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