| 研究課題/領域番号 |
15K13387
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
成瀬 誠 国立研究開発法人情報通信研究機構, 光ネットワーク研究所フォトニックネットワークシステム研究室, 主任研究員 (20323529)
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| 研究分担者 |
金 成主 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMS特別研究員 (30455456)
高橋 泰城 北海道大学, 文学研究科, 准教授 (60374170)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 意思決定 / 光システム |
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| 研究実績の概要 |
意思決定問題は、情報通信技術の広範かつ重要な応用の根底にあり、機械学習・人工知能の基礎問題として熱心に研究されている。しかし、動的に変化する不確実な環境での意思決定とは、ベターな選択肢の探索と速やかな決断という難しいトレードオフを孕んだ「多本腕バンディット問題（Multi-armed bandit problem (MAB)」であり、その解決は容易ではない。本研究提案者らは、世界に先駆けてMABを近接場光を介した光励起輸送を用いて解決可能であることを発見した（Sci. Rep. 2013）。本研究の目的は、光の量子性をさらに積極利用することにより、人工知能の時代における光及び光技術による新たな価値として、単一光子を用いた意思決定機能の可能性を示すことである。本年度は、フランス・グルノーブルの研究チームと連携し、単一光子の確率性と粒子性を基礎として、ナノダイヤモンドを用いた単一光子源と偏光制御を用いた独自のシステムを構築し、的確で速やかな意思決定を物理的に実現することに世界で初めて成功した。単一光子の場としての性質（非局所性）が探索に活かされ、粒子としての性質が決断に直結している。本研究はScientific Reports誌に掲載され、内外の多くのメディアに報道された。中でもMIT Technology Review誌は“First Demonstration of Photonic Intelligence（世界発の光知能）”として大きく取り上げた。また、これらの結果を踏まえた理論モデル構築に着手した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
ナノダイヤモンド中の窒素欠陥による単一光子を用いた実験が成功し、研究が飛躍的に前進した。これにより、検討する理論モデルに、実験結果との整合性の検討を含めた新たな要求が生じるなど、当初の想定以上の検討段階に進むことができたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
初年度において実験研究が予想以上に大きく進展した。この結果を踏まえ、理論研究と実験研究の相互連携を活発化させ、両者の整合性を高めることを目指すほか、理論研究ではより一般的・先進的な試みへ発展させることを目指す。
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