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量子スケールデバイスのシステムインテグレーション

研究報告コード R000000223
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 鳳 紘一郎
研究者所属機関
  • 東京大学新領域創成科学研究科
研究機関
  • 東京大学新領域創成科学研究科
報告名称 量子スケールデバイスのシステムインテグレーション
報告概要 量子コンピュータと同性能の,NP問題も解けるプロセッサをシリコン技術の枠内で実現するねらいで量子コンピューティングのエミュレーションを行うハードウェアエンジンをFPGAで試作し,3量子ビットのGroverアルゴリズムと8量子ビットの量子フーリエ変換を実施し,精度等の評価を行った(図1)。メモリとの間を仲介するエージェントとして蓄積パターンとのマッチングを簡潔に集積したハードウェアで共鳴的に行う共鳴形知的エージェントの研究を進め,頭部レントゲン写真画像の特定の骨格部位を認識できる機能を確認した。大容量メモリとしては単電子効果と電子クラスタを組み合わせた電子クラスタメモリの開発を進め,特性を調整できる集積電子メモリの実験に成功した(図2)。これらのユニット間をプログラマブルに連結できる電子場デバイスの可能性を追求してその電気的特性を評価し,自然酸化膜や吸着層によって伝導度を大幅に変調できることを見だした(図3)。
画像

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研究分野
  • 計算機
  • 医用画像処理
  • パターン認識
  • 伝送回路素子
関連発表論文 (1)S. O'uchi, M. Fujishima and K. Hoh: “Emulation of Quantum Computing by Finite Impulse Responses”, Extended Abstracts of 1999 International Conference on Solid State Devices and Materials, pp.96-97, Tokyo, September 1999;および大内,藤島,鳳,「8qubit CMOS量子プロセッサ」,電子情報通信学会第5回量子情報技術研究会,2001年11月12日.
(2)藤島,大内,鳳:「半導体演算装置」,特願2001-279286(2001年9月14日)
(3)柴田,山崎:「半導体演算装置」,特願2000-326158(2000年10月25日).
(4)M.Saitoh, T.Saito, I.Inukai and T.Hiramoto: "Transport Spectroscopy of the Ultrasmall Silicon Quantum Dot in a Single-Electron Transistor", Applied Physics Letters, Vol.79, No.13. p.2025 (Sept24,2001).
(5)H.Fujii, T.Matukawa, S.Kanemaru, H.Yokoyama and J. Itoh: "Characterization of Electrical Conduction in Silicon Nanowire by Scanning Maxwell-Stress Microscopy", Applied Physics Letters, Vol.78, No.17, p.2560 (April23,2001).
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「電子・光子等の機能制御」研究代表者 鳳 紘一郎(東京大学新領域創成科学研究科)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 鳳 紘一郎. 量子スケールデバイスのシステムインテグレーション. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.648 - 651.

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