世界各国が国家戦略として量子技術の開発を後押ししている昨今。GoogleやIBMなどの企業も含め、さまざまな方式による量子コンピュータの実用化に向けた開発が行われている。そんな中、独自な発想と技術を駆使して、プログラム可能なループ構造の光量子コンピュータを開発したのが、東京大学 大学院工学系研究科物理工学専攻の武田俊太郎准教授だ。どのような発想から本研究が生まれたのか。これから取り組もうと考えている研究テーマについても話を伺った。 複数ステップにわたる計算が可能な「光量子プロセッサ」を開発 Q:まずは、研究の概要について教えてください。 コンピュータの性能が上がれば産業は豊かになり、国家の安全保障においても大きなアドバンテージになります。年々進歩を遂げているコンピュータですが、実は、そろそろ、その進歩も頭打ちになると言わ … [もっと読む...] about 光量子技術を用いて、次世代コンピュータとそのアプリケーションを開発する〜武田 俊太郎・東京大学 大学院工学系研究科物理工学専攻 准教授
新たな電解反応技術の可能性を模索〜稲木 信介・東京工業大学 物質理工学院 教授
近年、エネルギー・環境問題の解決に向けた取り組みとして、従来の化学反応技術に代わって、電気化学を活用した電解反応技術の開発が注目を集めている。しかし、電極に給電するための電源装置の導入や配線のわずらしさが課題となっていた。こうした中、2022年に、給電せずに電解反応を起こせる技術を開発したのが東京工業大学 物質理工学院の稲木 … [もっと読む...] about 新たな電解反応技術の可能性を模索〜稲木 信介・東京工業大学 物質理工学院 教授
時間変化する複雑な現象を読み解くための数学理論を構築する～湯川 正裕・慶應義塾大学 理工学部 電気情報工学科 教授
IoTの普及などにより、「M2M(Machine to Machine）」での通信が当たり前になりつつある今、Machineデバイスの爆発的な拡大が予想され、従来の線形モデルに基づく信号処理方式では限界があると言われている。それに変わる信号処理手法として、凸解析・不動点理論を利用した適応信号処理アルゴリズムで、線形カーネルと非線形カーネルを組み合わせた「マルチカーネル適応フィルタ」を発表したのが慶應義塾大学 理工学部 電気情報工学科の湯川 正裕教授である。2022年7月には米 NVIDIA社と独 Fraunhofer Heinrich Hertz研究所との共同研究によりGPU（Graphics Processing … [もっと読む...] about 時間変化する複雑な現象を読み解くための数学理論を構築する～湯川 正裕・慶應義塾大学 理工学部 電気情報工学科 教授
薬剤耐性菌の挙動を明らかにして、ワンヘルスを推進する～春日 郁朗・ 東京大学 先端科学技術研究センター 准教授
パンデミックの恐れがあるとして、G7などのサミットで主要課題として挙げられている薬剤耐性（Antimicrobial Resistance :AMR)。一般に抗生物質と呼ばれる抗菌薬の濫用などによって、病原細菌に薬が効きにくくなるというもの。この薬剤耐性を制御するためには、ヒト（人）だけでなく、動物や環境を含めた総合的な健康リスク対策が必要で、それを「One Health（ワンヘルス）」と呼んでいる。しかし、この薬剤耐性のリスクが、世の中にどのくらい広まっているのかは、明らかになっていないのが現状である。この実態を把握するため、世界に先駆けて日本とベトナムの都市で薬剤耐性菌の調査を行っているのが、東京大学 先端科学技術研究センター … [もっと読む...] about 薬剤耐性菌の挙動を明らかにして、ワンヘルスを推進する～春日 郁朗・ 東京大学 先端科学技術研究センター 准教授
細胞サイズスケールの分子の挙動を解明する～柳澤 実穂・東京大学大学院 総合文化研究科 先進科学研究機構 准教授
タンパク質や高分子などの柔らか物質を対象に、物理的な研究を行うソフトマター物理では、マイクロリットル以上の体積量をもつ、目に見える溶液中での分子の振る舞いが、実験と理論の両面からひろく研究され、理論的な予測も可能になってきている。一方、分子よりは大きいが目では見えないくらい小さな細胞サイズ（数百ナノメーターから数十マイクロメーター）の系になると、溶液中とは異なる分子の振る舞いが現象として起こっていた。その謎を解明するために研究に取り組み、細胞サイズスケールの分子の特殊な振る舞いを発見したのが、東京大学大学院 総合文化研究科 先進科学研究機構の柳澤 … [もっと読む...] about 細胞サイズスケールの分子の挙動を解明する～柳澤 実穂・東京大学大学院 総合文化研究科 先進科学研究機構 准教授
折紙の可能性を広げ、社会実装を実現する〜石田 祥子・明治大学 理工学部 専任准教授
宇宙開発から飲料缶まで──今や、さまざまな領域で活用されている「折紙」技術。JAXA（宇宙航空研究開発機構）では、宇宙ヨット「イカロス」のソーラーセイルで採用され、最近では火星探査ロボットにも使われている。この折紙の「折り畳み」のアイデアを工学に応用し、新たなハニカムコアによる、自動車の衝撃吸収材の研究を行っているのが、明治大学 理工学部の石田 … [もっと読む...] about 折紙の可能性を広げ、社会実装を実現する〜石田 祥子・明治大学 理工学部 専任准教授
細胞分裂で重要な役割を担う「中心体」の複製メカニズムを解明する〜北川 大樹・東京大学大学院 薬学系研究科 教授
細胞分裂において、重要な働きを担っている細胞小器官の「中心体」。しかし、なぜ1コピーしか複製されないのか、長年未解明のままだった。その分子メカニズムを初めて解明したのが、東京大学大学院 薬学系研究科の北川 … [もっと読む...] about 細胞分裂で重要な役割を担う「中心体」の複製メカニズムを解明する〜北川 大樹・東京大学大学院 薬学系研究科 教授
「偶然性」と「必然性」が作用する生物多様性が持つ価値を示していく〜森 章・東京大学 先端科学技術研究センター 教授
再現性が非常に難しく、偶然性と必然性が影響し合っている生態系。その学問の『生物多様性の原因と結果を探る』ための基礎と応用に注視して、フィールドでの観察、統計モデルや数理計算、さらには社会アンケートなどの多彩なアプローチを基づいて研究活動を展開しているのが、東京大学 先端科学技術研究センター 森 … [もっと読む...] about 「偶然性」と「必然性」が作用する生物多様性が持つ価値を示していく〜森 章・東京大学 先端科学技術研究センター 教授
半導体増感型熱利用発電で、エネルギー問題を解決する〜松下 祥子・東京工業大学 物質理工学院 准教授
安心・安全で、クリーンな熱エネルギーの有効利用が強く望まれている。通常、熱を使った発電では、地下水を水蒸気化しタービンを回転させ発電する「地熱発電」と温度差を利用した「ゼーベック型熱電発電」の2種類がメジャーだが、どちらもエネルギーの変換効率向上が課題になっていた。そこで、地熱や工場排熱などの熱源に置くだけ、埋めるだけで発電し、発電終了後もそのまま熱源に放置すれば、発電能力が復活する「半導体増感型熱利用発電」を開発したのが、東京工業大学 物質理工学院の松下祥子 … [もっと読む...] about 半導体増感型熱利用発電で、エネルギー問題を解決する〜松下 祥子・東京工業大学 物質理工学院 准教授
オリジナルツールを開発して、脂質の自己組織化を解き明かす〜杉原加織・東京大学 生産技術研究所 講師
昨今、抗生物質が効かない耐性菌が世界的に流行り始めており、その治療薬として注目を浴びているのが「抗菌ペプチド」である。抗菌ペプチドは長年研究されてきたが、バクテリアの殺傷能力は極めて高いもののその分副作用も大きいことが課題であった。2020年、異種の「抗菌ペプチド」を混合することで、敵であるバクテリアに遭遇したときには攻撃機能を発揮し、ヒトの真核細胞に遭遇したときは毒性を中和するという、「ダブル・コオペラティブ効果」が報告された。この極めて珍しい現象を発見したのが、東京大学 … [もっと読む...] about オリジナルツールを開発して、脂質の自己組織化を解き明かす〜杉原加織・東京大学 生産技術研究所 講師