理化学研究所で進められている社会実装に向けた研究テーマをご紹介します。Research【概要】メタサーフェスは、ナノメートル~数マイクロメートル程度の厚みしかないため、極薄・極軽量のレンズ(=メタレンズ)を可能とします。メタサーフェスで光の吸収を制御すれば極薄・極軽量の発色体(=メタ発色体)を作製できます。この発色体はウイルス感染などを色の変化として検出するバイオセンサーにも応用が可能です。(AIP)【概要】スマートフォンやタブレットの普及により以前より簡単に音楽鑑賞ができるようになっています。発展によってもたらされる、ユーザごとに異なる音楽鑑賞を提供する可能性を探求しています。(AIP)【概要】すべてのドローンが飛行するハイウェイ網を構築し,衝突防止とエネルギー効率改善を実現します。位置推定を可能にしました。(CBS)【概要】乳児に心拍(脈波)を検出するデバイスを装着し記録・解析することによって、リアルタイムで心拍間隔から乳児状態を予測します。予測される乳児状態に応じて、適切な条件の時に育児者に抱っこして歩く・座る・ふとんに置くといった育児行動を音声等で促し、赤ちゃんの泣きやみ・寝かしつけをサポートします。電子線ホログラフィーを駆使して電子挙動を直接観察することに成功しています。この観察結果と相対性理論との整合性を考慮し、電子を回転する線状波として取り扱うことによって、一個一個の電子の干渉・回折現象に及ぼす寄与を数式化し、シミュレーションを通して、量子現象に関わる実験データの定量解析を実現しています。Computing【概要】量子力学の原理に基づく革新的な情報処理技術としての量子コンピュータの実現を目指し、ハードウェアからソフトウェアまで、また基礎科学から応用まで一貫した研究開発に取り組みます。対象とした多様な研究開発をおこなっています。2次元の画像に留まらず、時空間に跨る4次元画像、さらにスペクトル分解データなどの高次元な画像も研究対象としています。グループ)と共に、人間の認識に基づいた新しい画像処理・転送システムの研究開発に取り組んでいます。よる電界閉じ込めにより実現され、レーザーミラーは劈開により形成します。本研究では量子カスケード活性層に高濃度ドーピング層を導入するとともに電子リーク低減のためバリア層の高さを調節することで高出力化を試みました。還元資源化プロセスの開発を目指します。生成するまでの統合システムを開発することで、カーボンリサイクルの基盤を構築します。(RAP)【概要】余剰エネルギーを水素で貯蔵してユーザーオンデマンドで活用するため、独立電源とすることで災害時の緊急利用も可能としていきます。負荷に対応することで、ロスのない分散型電源を構築していきます。本技術は無電化地域への適用において最も性能を発揮するものと考えています。(RAP)【概要】沿岸や山間部の橋梁などで深刻化している塩害は、落橋などの重大事故につながる恐れがあります。構造物の劣化診断による予防保全が実現すれば、このような事故を未然に防ぎ、橋梁の長寿命化やメンテナンスコストの削減にもつながります。予防保全の実現に向けては、非破壊による塩分濃度計測が強く望まれています。他の量子化学ソフトの持つ多くの機能をカバーしながら、大規模で複雑な分子に対して高精度な量子化学シミュレーションを実現する独自の機能が利用できます。「富岳」のような高並列な計算機環境を有効に活用できるように設計されていますので、大規模分子の丸ごと計算や多数の分子に対する同時計算を効率良く行うことが可能です。