| 研究課題/領域番号 |
22K18794
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
|---|
研究代表者 |
山下 兼一 京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (00346115)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
|
|---|
| キーワード | ポラリトン / 微小共振器 / 鉛ハライドペロブスカイト / ニューロモルフィックデバイス |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
集積性と低消費電力性に優れたニューロモルフィックデバイスおよび量子シミュレータの創成に、光子と励起子の結合量子状態（ポラリトン）を利用した新概念により挑戦する。特殊な半導体材料の適用により、ポラリトン凝縮状態を室温にて安定に生成可能とするシステムを実現し、ポラリトン凝縮相の双安定形成と相互作用効果、およびそのニューロモルフィック機能を実証する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、集積性と低消費電力性に優れたニューロモルフィックデバイスおよび量子シミュレータの創成に、光子と励起子の結合量子状態であるポラリトン状態を利用するための基礎物理を確立することを目的とした。室温でのエネルギー凝縮相形成が可能な全無機鉛ハライドペロブスカイト材料を活性層とした微小共振器デバイスにおいて、直交する2つの偏光状態間で個別の凝縮状態が形成可能であり、それらがお互いに相互作用効果を持つことを実証した。また、空間的に隣接した凝縮相の間での相互作用効果も実証し、全く新しい概念でのニューロモルフィック素子や量子シミュレータのための基礎原理となる可能性があると期待される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ソサイエティ5.0を支える人工知能システムにはさらなる発展が求められており、ニューロモルフィック素子や量子シミュレータの技術革新が不可欠である。これらハードウェアの構成要素には、メモリ機能としての状態双安定性と、情報伝達のためのエレメント間相互作用を持つことが条件となり、現在はアナログ電子回路や強誘電体、抵抗変化型酸化物などのデバイスが検討されている。今後の更なる発展に向けては、大規模集積化や省電力化が重要になる。この課題解決に向けて、ポラリトン状態を用いた手法では大規模化への自由度が高い、発熱抑制が期待できるなどの大きなメリットがある。
|
