粟野 皓光

極低温CMOSコンピューティング技術の開拓

グラント番号：JPMJPR22B1

研究者

粟野 皓光

研究概要

極低温動作を前提としたCMOSコンピューティング技術を開拓します。近年注目を集めている量子チップは、量子ビットをノイズから守るために、室温から複数の温度階層を隔てた数mK程度の極低温環境に置かれています。しかし、77Kや4K等の中間温度階層は有効利用されてきませんでした。そこで、本研究では中間温度階層の有効利用する極低温コンピューティング技術を開拓し、CMOS回路の極限性能を追求します。

飯浜 賢志

マグノンを情報担体とした光マグノニックリザバーコンピューティング

グラント番号：JPMJPR22B2

研究者

飯浜 賢志

研究概要

本研究ではスピンの波であるマグノンを情報担体として用いる。光パルストレインに変調をかけ情報を載せ、磁性体に照射することによって高次元情報を有するマグノンを作り出す。集積化したマグノンネットワークを用いてベンチマークタスクを実行し、光マグノニックリザバーコンピューティング性能の関係を明らかにする。最終的に超高次元情報を有するマグノンリザバーを用いて他リザバーの先行研究と同等以上の性能を出す。

井上 史大

3Dチップレット型ヘテロ量子デバイスの創生

グラント番号：JPMJPR22B3

研究者

井上 史大

研究概要

3Dチップレット技術を量子コンピュータ集積技術に取り込み 、さらなる高集積量子ビット、高温動作、長デコヒーレンス時間の3Dチップレット型ヘテロ量子コンピュータを創出します。ヘテロ量子コンピュータ創成を見据えた直接接合技術の理解深化と小径ウエハの新規スケールアップ手法、超伝導ボトムアップ配線形成技術の確立を目指します。

輕部 修太郎

多機能スピン酸化物による革新的情報担体デバイスの創製

グラント番号：JPMJPR22B4

研究者

輕部 修太郎

研究概要

我々の生活を豊かにし得る次世代情報化社会では、莫大な情報を高効率でかつ、省エネルギーで処理する事が喫緊の課題となっています。そのような背景から本研究課題では、反強磁性酸化物の電子スピンを情報担体に選び、MRAMの情報高密度化を実現します。また情報担体機能に留まらず、多値出力、発電、高感度センシング、演算などの機能も盛り込み、多機能酸化物で構成された究極のデバイス創製を目指します。

小林 拓真

集積可能な炭化珪素光量子プロセッサの基盤技術構築

グラント番号：JPMJPR22B5

研究者

小林 拓真

研究概要

炭化珪素（SiC）はデバイス技術の確立したワイドギャップ半導体であり、光子を情報担体とした量子デバイスの実現・集積化に最適なプラットフォームです。本研究では、計算科学と実験の両手法を駆使し、SiCの単一光子源の開拓を行います。さらに、単一光子源の発光を電子デバイス動作とカップリングさせ、電流/電圧による自在な駆動/制御を実証します。これにより、集積可能な光量子プロセッサの実現に貢献します。

西島 喜明

メタ表面放射制御による分子情報担体デバイスの構築

グラント番号：JPMJPR22B6

研究者

西島 喜明

研究概要

本提案では、金属薄膜-誘電体（分子検出層）-金属ナノ構造体（MIM型）からなる中赤外の波長域で動作するメタ表面を光化学センサデバイスとする。このデバイスで、プラズモンアシスト赤外放射増強法を適応することにより、超高感度でどれだけ微量な分子も、必ず見つけ出す超高感度センサを実現する。さらに、光-分子結合による複雑な形状のスペクトルから、どんな分子も判別する解析システムの実現を達成目標とする。

西原 禎文

単分子誘電体ストレージクラスメモリの開発

グラント番号：JPMJPR22B7

研究者

西原 禎文

研究概要

高度な情報化社会を実現する為に，コンピュータの省電力化は避けて通れない課題となっています。この問題を解決し得る技術としてインメモリコンピューティングが提案されていますが，現在，これに搭載可能な究極のスペックを有するメモリ材料はありません。そこで本研究では，電場によって分極方向をスイッチングできる金属酸化物分子を用い，インメモリコンピューティングに繋がるストレージクラスメモリの作製を目指します。

三木 拓司

量子環境ノイズ情報を組入れる高忠実度量子制御技術の開拓

グラント番号：JPMJPR22B8

研究者

三木 拓司

研究概要

万能量子コンピュータの実現には、量子ビットの制御忠実度の向上が不可欠です。本研究では、制御誤差の要因となる量子環境ノイズを情報担体とし、制御メカニズムに組入れて活用する革新的な量子制御技術を提案します。量子ビット近傍ノイズの高精度センシングとフィードバック補正を実現する回路・実装・システムを開発することで、高忠実度量子制御を可能にする量子コンピューティング基盤技術の開拓を目指します。

山栄 大樹

熱力学的に可逆な制御による超伝導計算システム

グラント番号：JPMJPR22B9

研究者

山栄 大樹

研究概要

将来の情報通信技術の持続的な発展のためには、既存の技術とは異なる低電力動作が可能な新しい技術が必要となります。本研究では、熱力学的に可逆な制御による超伝導回路を用いたスケーラビリティの高い超低電力計算システムを開発します。半導体集積回路に対して、低消費エネルギーで動作が可能な４ビット算術論理演算器の実現を目指します。

湯川 英美

スピントロニクスへの量子流体力学的アプローチ

グラント番号：JPMJPR22BA

研究者

湯川 英美

研究概要

スピン自由度のあるシステムにおいて、平均場的なアプローチから導いた流体力学方程式を量子化することでスピン系の量子流体力学方程式を定式化する。これにより、これまでスピントロニクスの分野で考慮されなかったスクイージングなど量子情報の概念を導入することを可能にし、量子レベルの精密測定によってスピントロニクスデバイスの制御性を向上させることを目指す。