[量子機能] 平成30年度採択課題

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東 浩司

量子インターネットの理論的研究

研究者
研究概要

本研究では、主に1)量子インターネットプロトコルの原理限界の追及、2)実用的な量子インターネットプロトコルの提案、3)量子インターネットの新応用の探求の3課題に取り組み、量子インターネット理論の完成を目指します。量子インターネットのようなビッグパラダイムの全体像を明らかにすることで、量子インターネット構築に必要な要素技術を浮き彫りにし、それによって分野の技術発展に正しい道筋を与えます。

今田 裕

分子間コヒーレントエネルギー移動の時空間計測と制御

研究者
研究概要

光合成におけるコヒーレントな分子間エネルギー移動は、動植物の活動に量子効果が働く重要な研究対象です。しかし、従来の伝播光を用いた空間平均的な測定手法では量子性の核心に迫ることは困難でした。本研究では、走査トンネル顕微鏡に超高速レーザーを組み合わせ極限的な時空間分解能をもつ分光法を開発し、光合成系を模したモデル分子系で生じる量子的なエネルギー移動・変換過程の詳細な機構解明とその制御に挑戦します。

太田 泰友

ハイブリッド集積シリコン量子フォトニクスの開拓

研究者
研究概要

本研究は、シリコンフォトニクスに整合するハイブリッド集積技術を開拓し、スケーラブル光量子情報処理のための基盤技術創出を目指します。異種材料の自在集積を可能にする転写プリント法を探求し、一般に煩雑・低品質なハイブリッド集積プロセスを簡易・高品質へと転換します。多様な物理系で実現される尖った量子素子をシリコン回路上で融合することで、高機能化やモジュール化など集積量子フォトニクスの未来像を描き出します。

小野 貴史

非線形光学効果を利用した大規模量子シミュレータの開発

研究者
研究概要

シリコン導波路を用いた「光集積回路」は、コンパクトで制御性が良く、エレクトロニクスとの相性が良いといった理由から、大規模な光量子回路を実装するためのプラットフォームとして期待されています。本研究では、非線形な量子操作を光集積量子回路へ組み込んだ、大規模量子シミュレータを開発します。そして、開発した量子シミュレータを使って、古典アルゴリズムでは解くことの難しい問題に挑戦します。

中田 芳史

持続可能な高度量子技術開発に向けた量子疑似ランダムネスの発展と応用

研究者
研究概要

次世代の情報革命をもたらすと期待されている量子情報処理ですが、その実現に向けて、解決しなければならない技術的課題は数多く残されています。本研究では、「疑似乱数」の量子情報版である「量子疑似ランダムネス」に着目し、その新発展と応用を目指した研究を行います。量子疑似ランダムネスを活用することで、現在の量子実験技術向上だけでなく、量子技術の長期にわたる継続発展の知的基盤が創成されることが期待されます。

不破 麻里亜

超伝導MEMSを用いた浮遊型機械子の量子制御

研究者
研究概要

光・電気・機械振動子間の量子相互作用により各々の量子系の特長を活かした次世代量子光産業の基盤創生を最終目標に掲げ、超伝導回路を用いたMEMSの「浮遊型機械振動子」を複数の機械振動数域で冷却することを目指します。これより、広範囲な電磁波と相互作用する機械振動子損失の少ない機械振動子を量子レベルで制御し、既存の光科学親和性の高い技術として、量子情報や量子計測など多くの産業基盤技術の創出が期待されます。

森 立平

定数時間量子アルゴリズムの設計

研究者
研究概要

実用的な量子コンピュータの実現には乗り越えなくてはならない研究課題が多くあります。 特に現在は量子状態を保持することができる時間が短いため、時間のかかる計算をすることができません。 本研究課題では、入力の長さには依存しない定数の時間で計算が終了するような量子アルゴリズムの開発をします。 また、そのような量子アルゴリズムがエラーの影響をどの程度受けるのか、GPUを用いた古典シミュレーションで解析します。

山口 敦史

「原子核時計」実現に向けた原子核量子計測技術の開発

研究者
研究概要

原子核遷移の共鳴周波数を基準とする周波数標準「原子核時計」の実現に向けて、Th-229(トリウム229)をイオントラップに捕獲し、その量子状態をレーザーにより制御する新しい技術を開発します。同時に、原子核レーザー分光という全く新しい技術の異分野への応用も模索します。

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