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2006 Fiscal Year Annual Research Report

フォトニックナノスケールオートマトンに基づくセキュア分子画像メモリの開発

Research Project

Project/Area Number 18200022
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

谷田 純  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (00183070)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 齋藤 誠慈  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助教授 (90225714)
小倉 裕介  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 助手 (20346191)
山田 憲嗣  広島工業大学, 情報学部, 助教授 (70364114)
山本 裕紹  徳島大学, 大学院ソシオテクノサイエンス研究部, 助手 (00284315)
Keywordsナノスケールオートマトン / 分子画像メモリ / 暗号・復号 / フォトニックDNA制御 / VCSELアレイ / DNAコンピューティング / フォトニックマイクロリアクタ / 情報フォトニクス
Research Abstract

本研究は,ナノスケール領域においてコンピュータ機能を実現するナノスケールオートマトンの開発を目標とし,その具体的な実証システムとして,鍵機能を有するセキュア分子画像メモリの試作を目的とする.特に,フォトニック技術を利用した能動的分子制御に基づくフォトニックナノスケールオートマトンの概念を具現化する新しい情報システムの構築をめざす.本年度は以下の成果が得られた.
1.フォトニック技術に基づくDNA操作法として,VCSELアレイや空間光変調器などの並列光制御デバイスと回折光学素子を組み合わせたハイブリッド型光トラップシステムを構築した.発光パターンや変調パターン切り換えによる動的三次元物体操作を実証し,本手法が光パターン制御に基づく分子メモリ操作に有用であることを明らかにした.
2.反応順序性を有するDNAをマイクロビーズ表面に結合し,チューブ内で階層的反応制御が行なえることを確認した.また,ビーズ表面のDNAと基板表面のDNAとの特異的インタラクションの光制御に成功し,フォトニックナノスケールオートマトンに必要な動作の一部を実証した.
3.フォトニックナノスケールオートマトンに適した暗号化アルゴリズムを設計した.分子の位置を状態に対応づけることで,メモリのロック/アンロック,情報の記録,暗号と復号を行う状態遷移を示した.状態遷移図を配置した2次元マップ上の位置により情報の記録と読み出しを制御するアルゴリズムを示した.複数の分子を並列にSIMD型で操作することで,アクセス痕跡が記録されるメモリの構成を設計した.
4.電子ビーム描画装置を用い,ピッチ5μm深さ6μmのフォトニックマイクロリアクタを試作した.エッチング装置により石英基板へのパターン転写を行なうため,最適条件の探索を継続的に進める.また,光造形装置を用いた作製法も併せて検討する.

  • Research Products

    (11 results)

All 2007 2006

All Journal Article (11 results)

  • [Journal Article] Secure display that limits the viewing space by use of optically decodable encryption2007

    • Author(s)
      Hirotsugu Yamamoto, Yoshio Hayasaki
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE 6482

      Pages: 64820C

  • [Journal Article] Development of 140-inch autostereoscopic display by use of full-color LED panel2007

    • Author(s)
      Hayato Nishimura, Abe Tesuya, Keigo Uchida, Hirotsugu Yamamoto, Yoshio Hayasaki, Nobuo Nishida
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE 6486

      Pages: 64861B

  • [Journal Article] Local Area Manipulation of DNA Molecules for Photonic DNA Memory2006

    • Author(s)
      Rui Shogenji, Naoya Tate, Taro Beppu, Yusuke Ogura, Jun Tanida
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science 4287

      Pages: 374-380

  • [Journal Article] Photonic translation of DNAs between microscopic beads and a substrate for a photonic DNA memory2006

    • Author(s)
      Yusuke Ogura, Taro Beppu, Rui Shogenji, Jun Tanida
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE 6327

      Pages: 63270V

  • [Journal Article] Analysis of Reproduced 3D Space by Stereoscopic Large LED Display2006

    • Author(s)
      H.Noto, H.Yamamoto, Y.Hayasaki, S.Muguruma, Y.Nagai, Y.Shimizu, N.Nishida
    • Journal Title

      IEICE Trans. on Electronics E89-C・10

      Pages: 1427-1434

  • [Journal Article] Manually operated low-coherence interferometer for optical information hiding2006

    • Author(s)
      M.Otaka, H.Yamamoto, Y.Hayasaki
    • Journal Title

      Optics Express 14・20

      Pages: 9421-9429

  • [Journal Article] 視覚復号型暗号によるディスプレイのセキュリティ技術2006

    • Author(s)
      山本裕紹
    • Journal Title

      月刊ディスプレイ 12・5

      Pages: 77-83

  • [Journal Article] Adjustment of depth of field of binocular cameras to reproducible depth with stereoscopic LED display2006

    • Author(s)
      M.Nitta, H.Yamamoto, Y.Hayasaki, N.Nishida
    • Journal Title

      Proc. IDW'06 (The 13th International Display Workshops) 2

      Pages: 1381-1384

  • [Journal Article] Limits of disparity angle for perception of depth reproduced by a stereoscopic display by use of a large LED panel2006

    • Author(s)
      K.Uchida, H.Yamamoto, Y.Hayasaki, N.Nishida
    • Journal Title

      Proc. IDW'06 (The 13th International Display Workshops) 2

      Pages: 1385-1388

  • [Journal Article] Large stereoscopic display with a parallax barrier by use of an aperture grille2006

    • Author(s)
      H.Nishimura, T.Abe, H.Yamamoto, Y.Hayasaki, N.Nishida
    • Journal Title

      Proc. IDW'06 (The 13th International Display Workshops) 2

      Pages: 1389-1392

  • [Journal Article] Three-dimensional displacement of the viewing space of secure display by use of visual cryptography2006

    • Author(s)
      H.Yamamoto, Y.Hayasaki
    • Journal Title

      Proc. IDW'06 (The 13th International Display Workshops) 2

      Pages: 1409-1412

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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