超伝導カオスジェネレータ「ジョセフソン・テトロード」の秘匿通信応用

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18560345
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 拓殖大学
• 研究代表者: 吉森 茂 拓殖大学, 工学部, 教授 (00167024)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 電子デバイス / 超伝導デバイス / ジョセフソン接合 / カオス / 秘匿通信

研究概要

5個のジョセフソン接合で出来た超伝導4端子デバイス「ジョセフソン・テトロード」のカオス発生デバイスとして特性を詳細に数値解析によって明らかにした。その成果に基づいて、2個のジョセフソン・テトロードによるカオス同期達成条件を詳細に調査した。さらにジョセフソン・テトロードの秘匿通信への応用として、乱数生成デバイスとしての可能性を理論的に検証し、サンプリング時間や閾の最適化を行うことにより、100Gbps以上の高速で乱数を生成できることを理論的に明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of Attenuation of HTS Strip Line using Time-Dependent Ginzburg-Landau Equation (2009)
  • 著者名/発表者名: Shigeru Yoshimori, Takehito Shimizu and Atsushi Uchida
  • 雑誌名: IEEE Trans. Appl. Super
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fast physical random bit generation with chaotic semiconductor lasers, (2008)
  • 著者名/発表者名: A. Uchida, K. Amano, M. Inoue, K. Hirano, S. Naito, H. Someya, I. Oowada, T. Kurashige, M. Shiki, S.Yoshimori, K. Yoshimura, and P. Davis
  • 雑誌名: Nature Photonics Vol.2, No.12 ページ: 728-732
  • 査読あり
• [雑誌論文] 半導体レーザを用いた共通信号入力によるカオス同期の数値解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 大和田 功, 山本 徹, 内田 淳史, 吉森 茂, 吉村 和之,村松 純, 後藤 振一郎, ピーター ディビス
  • 雑誌名: 電気学会論文誌C Vol.128, No.5 ページ: 768-774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fractal dimenstion of chaotic light scattering in regular polyhedral mirror ball structure (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Amano, D. Narimatsu, S. Sotome, S. Tashiro, A. Uchida and S. Yoshimori
  • 雑誌名: Physical Review E Vol.76 ページ: (046213)1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Common-chaotic-signal induced synchronization in semiconductor lasers (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Yamamoto, I. Oowada, H. Yip, A. Uchida, S. Yoshimori, K. Yoshimura, J. Muramatsu, S. Goto, and P. Davis
  • 雑誌名: Optics Express Vol.15, No.7 ページ: 3974-3980
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dual synchronization of chaos in Mackey-Glass electronic circuits with time-delayed feedback (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Sano, A. Uchida and S. Yoshimori
  • 雑誌名: Physical Review E Vol.75, No.1 ページ: (016207)1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] レーザーにおけるコンシステンシー (2007)
  • 著者名/発表者名: 内田淳史、吉森茂、ロイ ラジャン
  • 雑誌名: レーザー研究 Vol.35, No.1 ページ: 38-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaotic dynamics and synchronization in microchip solid-state lasers with optoelectric feedback (2006)
  • 著者名/発表者名: A Uchida, K. Mizumura and S. Yoshimori
  • 雑誌名: Physical Review E Vol.74, No.6 ページ: (066206)1-6
  • 査読あり
• [学会発表] Experimental and numerical analysis on common-chaotic-signal induced synchronization in semiconductor lasers with optical feedback (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Oowada, H. Ariizumi, M. Li, A. Uchida, S. Yoshimori, K. Yoshimura, and P. Davis
  • 学会等名: Dynamics Days in Asia Pacific 5 (DDAP5 2008)
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20080909-12
• [学会発表] Chaos synchronization in Josephson Tetrode (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Saiful, A. Uchida and S. Yoshimori
  • 学会等名: Dynamics Days in Asia Pacific 5 (DDAP5 2008)
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 20080909-12
• [学会発表] Analysis of attenuation of HTS stripline using time-dependent-Ginzburg-Landau equation (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Shimizu, A. Uchida and S. Yoshimori
  • 学会等名: Applied Superconductivity Conference(ASC 2008)
  • 発表場所: Chicago, USA
  • 年月日: 20080817-22
• [学会発表] Synchronization in semiconductor lasers subject to a common chaotic drive signal (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Oowada, T. Yamamoto, H. Yip, A. Uchida, S. Yoshimori, K. Yoshimura, J. Muramatsu, S. Goto, and P. Davis
  • 学会等名: The 15th IEEE International Workshop on Nonlinear Dynamics of Electronic Systems (NDES 2007)
  • 発表場所: Tokushima, Japan
  • 年月日: 20070723-26
• [学会発表] Analysis of fractal dimension of light scattering in polyhedral mirror-ball structures (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Amano, D. Narimatsu, S. Sotome, S. Tashiro, A. Uchida, S. Yoshimori
  • 学会等名: The European Conference on Lasers and Electro-Optics and The International Quantum Electronics Conference 2007 (CLEO/Europe-IQEC 2007)
  • 発表場所: Munich, Germany
  • 年月日: 20070617-22
• [学会発表] Electro-dynamical Analysis on Optimization of Off-Axial DC Magnetron Sputtering Target for High Tc Superconducting Thin Film Deposition (2007)
  • 著者名/発表者名: N. Arihara, A. Uchida and S. Yoshimori
  • 学会等名: International Superconductive Electronics Conference(ISEC 2007)
  • 発表場所: Washington DC
  • 年月日: 20070611-15
• [学会発表] Multiple basins of consistency in a Mackey-Glass electronic circuit driven by chaos and noise signals (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Yip, S. Sano, A. Uchida, and S. Yoshimori
  • 学会等名: International Workshop on Synchronization: Phenomena and Analyses 2006
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 20061003-06
• [学会発表] Multiple basins of consistency in a driven Mackey-Glass electronic circuit (2006)
  • 著者名/発表者名: H. Yip, S. Sano, A. Uchida, and S. Yoshimori
  • 学会等名: 2006 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2006)
  • 発表場所: Bologna, Italy
  • 年月日: 20060911-14