■背景
量子の時代に突入しつつあります。超伝導量子ビットの研究は進んでいますが、身近にある半導体での研究は集積化などに課題があります。また、量子の時代でもセキュリティは重要になると考えられます。量子暗号などのシステムセキュリティは研究が進んでいますが、量子デバイスのセキュリティ研究はこれからだと考えます。
■目標
我々は半導体LSIを使った量子アニーリング機械および量子コンピュータの実現を理論的にめざします。また量子デバイスに必要とされるセキュリティ技術についても理論的に検討します。
■方法
物性理論と電気回路シミュレーションの両方のアプローチから上記の問題に取り組んでいきます。 卒業研究や修士論文などは、主に電気回路のシミュレーションを行っていただきます。 基本的には電気回路に新しい物理的な要素を加えたモデルを加えてシミュレーションを行うので、 興味のある方は、その都度、新しい知識を身に着けつつ、研究を進めていきます。 もちろん固体物理の問題に取り組んでいただいても構いません。
基本情報
| 教員名・所属 | 棚本哲史 / 理工学部情報電子工学科 |
|---|---|
| 専門分野 | 量子工学 |
| 研究テーマ | 量子アニーリング機械・量子コンピュータシミュレーション |
| 教員紹介URL | https://www3.med.teikyo-u.ac.jp/profile/ja.e196121c2237f6c1.html |
研究紹介
量子アニーリング機械・量子コンピュータシミュレーション
半導体が微細化すると、電子は狭い空間に閉じ込められ、一つ一つカウントできるようになります（単一電子現象）。量子コンピュータではこの単一電子現象を効果的に使います。我々は量子システムで使うことを想定した回路的動作を追求し、シミュレーションを通した理論的アプローチを行います。
量子セキュリティ
半導体技術に素子ばらつきを利用した様々なセキュリティ手法がありますが、これらの量子版について、シミュレーションを通して検討します。
論文発表・学会発表
論文発表
| 題名 | 研究室 | 内容 |
|---|---|---|
| Simulation of delayed buses in a dumpling state and analysis of maximum waiting time using logistic regression | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| 題名 | 研究室 | 内容 |
|---|---|---|
| SPICE Simulation of 32-kHz crystal-oscillator operation based on Si tunnel FET | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| Impact of Switching Voltage on Complementary Steep-Slope Tunnel Field Effect Transistor Circuits | 棚本哲史 研究室 | 詳細 |
| Generation of all-to-all connections in a two-dimensional qubit array with two-body interactions | 棚本哲史 研究室 | 詳細 |
学会発表
| 演題名 | 学会名 | 研究室 | 内容 |
|---|---|---|---|
| SPICE compact model of spin qubits using FinFET focusing on single electron tunneling | 2022 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2022) | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| ［招待講演］CMOSを⽤いたスピン量⼦ビット読み出し単電⼦回路シミュレーション | 電⼦情報通信学会 シリコン材料・デバイス研究会（SDM） | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| [16a-A403-7] FinFET 型スピン量子ビットの電子数制御に関する SPICE コンパクトモデルの提案 | 2023年第70回応用物理学会春季学術講演会 | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| [24aD1-5]グリーン関数法を用いた量子準位測定系としての多量子ドット系の理論的考察 | 物理学会2023年春季大会 | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| 演題名 | 学会名 | 研究室 | 内容 |
|---|---|---|---|
| [12p-N303-1]【注⽬講演】FinFETを⽤いた共通ゲートを持ったスピン量⼦ビットの提案 | 2021年第82回応⽤物理学会秋季学術講演会 | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| [E-PS-4-01] Conductance calculation in compact spin qubits of FinFET | 24th International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS-24) | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| (Invited) Theoretical study on spin qubit integration based on conventional transistors | 11TH WORKSHOP ON SEMICONDUCTOR/SUPERCONDUCTOR QUANTUM COHERENCE EFFECT AND QUANTUM INFORMATION | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| (Invited) Silicon Quantum Annealing Machines Using Conventional CMOS Devices | IEEE EDS Electron Devices Technology and Manufacturing (EDTM) conference 2022 | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| [23a E307 5] CMOSを⽤いたスピン量⼦ビット読み出し単 電⼦回路シミュレーション | 2022年第69回応⽤物理学会春季学術講演会 | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
| 演題名 | 学会名 | 研究室 | 内容 |
|---|---|---|---|
| ［招待講演］汎⽤メモリを利⽤した量⼦アニーリング機械の提案 | 電⼦情報通信学会 シリコン材料・デバイス研究会 (SDM) | 棚本哲史研究室 | 詳細 |
先生ってこんな人研究の詳細や、研究に対する熱い思いなどを更に詳しくご紹介します
先生方が日々取り組んでいる研究について、どのようなきっかけで取り組むようになったのか、その研究はどのような形で社会に生かされていくのかなど、研究室紹介だけでは紹介しきれない内容や、普段なかなか知ることのできない先生方の研究に対する熱い思いなどをご紹介します。