2009 Fiscal Year Annual Research Report
多媒体量子ナノ集積デバイスの反応拡散ダイナミクスを利用した情報処理システム
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20360149
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
雨宮 好仁 Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 教授 (80250489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛西 誠也 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (30312383)
浅井 哲也 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (00312380)
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| Keywords | 単電子 / フォトン / 磁束量子 / 反応拡散系 / ネットワーク / ダイナミクス |
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| Research Abstract |
本研究では生命現象の一端を担う反応拡散メカニズムを量子ナノ集積体上で模倣する新しい集積回路の構成法を開拓する。そのために必要なものは、電子・フォトン・磁束量子など多種類の量子を相互作用させて複雑な反応拡散ダイナミクスを発生させるための量子ナノ集積体である。このような多媒体量子ナノ集積体として、単電子振動子による非線形振動ネットワークを主体におき、その振動ダイナミクスをフォトンや磁束量子で制御するという形のシステムを考えた。シミュレーションにより、この単電子振動子ネットワークの動作をフォトンや磁束量子で変調できることを確認した。続いて、この単電子振動子ネットワークとスピンの相互作用を解析するシミュレータの開発を始めた。それにより、磁場がある状態でネットワークに外部から電子を注入したときの電子スピン状態の差異によるネットワーク動作変調の違いを調べる。スピン状態の異なる電子が単電子振動子ネットワークに与える効果を厳密に解析することは難しいので、スピン状態の差異を電子エネルギーの差異に置き換えて近似的に解析することを考えた。エネルギーの異なる電子がネットワークに与える効果は異なるので、それをもってスピン状態の異なる電子の効果とみなす。そのような方針のもとに、現在シミュレータを開発中である。
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