研究概要

当研究室では、研究室名の通り「量子」「情報」「デバイス」の3つの分野を軸として、 理論から実装まで、教育と実用化の両面から革新的な研究を行っています。

これら3つの分野を融合させた研究として、量子回路、量子デバイス開発、量子アニーリング応用、プロセスインフォマティクス、NMR技術の5つの領域を中心に展開し、 理論研究から実用システムの構築まで幅広いアプローチで量子技術の実用化と教育普及を目指しています。

学習者向け量子回路設計・生成Webアプリケーション

こうした教育現場での課題を解決するため、当研究室では初学者から上級者まで対応した量子回路設計・生成Webアプリケーションの開発を行っています。 このアプリケーションでは、直感的なインターフェースを通じて量子回路の構築と動作確認が可能で、量子コンピューティングの理解を深めることができます。

超伝導デバイスによる量子現象の探索と理解

物性現象の探索や量子力学のより深い理解に目指し、当研究室では超伝導体を用いた量子デバイスを作製しています。 超伝導体はそれ自体が巨視的量子現象を示す物質であり、他の物質を組み合わせた複合ナノデバイスは多彩な量子物性現象を示します。 当研究室では実際にこのようなナノデバイスを作製し、多面的な測定を行うことによって、量子物性現象へアプローチしていきます。

時間割編成システムの開発

この複雑な時間割編成問題を効率的に解決するため、当研究室ではアニーリングマシンを活用したシステムの開発を行っています。 従来の古典計算では困難な大規模な制約条件を持つ問題に対して、アニーリングマシンの優位性を実証するとともに、実用的なシステムの開発を目指しています。

機器映像からのデータ取得・解析システム

こうした人的作業に依存したデータ収集の課題を解決するため、当研究室では製造プロセスや実験装置のディスプレイや指針からリアルタイムで数値データを自動的に取得・解析するシステムの開発を行っています。 コンピュータビジョンと機械学習技術を組み合わせることで、人間の目視確認に依存していた作業の自動化を実現します。

教育向け安価な卓上型組立式NMR装置の開発

この教育現場でのNMR装置の課題を解決するため、当研究室では高校や大学等での教育現場で活用できる、安価で組み立て可能な卓上型NMR装置の開発を行っています。 従来の高価な装置に代わって、学生が直接触れて学習できる教育ツールとして設計し、原理の理解と実践を両立させることを目指しています。