研究
研究内容
実世界（Physical）と仮想空間（Cyber）をつなぐ。先端半導体集積回路技術を用いて、微弱な信号を高精度に読み取る、超低電力動作のインターフェースを実現します。CMOS集積回路設計を軸に国内外の研究機関と連携し、異種チップ集積技術により超伝導・センサー・MEMS・光デバイス等と融合することで、小型・高性能・低電力のインターフェースを実現します。
3つの研究プロジェクト
量子-古典インターフェース
極低温動作CMOS回路（Cryo-CMOS）
量子コンピュータを支える
液体ヘリウム温度（4.2 K）で動作し、量子ビットの微小な信号を読み出すLSIを研究しています。量子技術と古典技術をつなぐインターフェースの実現を目指します。
概念ガイド：量子と古典をつなぐ
古典側の電子回路と量子デバイスの間で、Cryo-CMOS回路が制御・読み出し信号を扱う概念です。制御信号は量子側へ、読み出し信号は古典側へ流れます。
量子デバイス
読み出し → ／ ← 制御
Cryo-CMOSインターフェース
読み出し → ／ ← 制御
古典側の電子回路
機能の関係を簡略化した概念図です。温度配置や研究室の設置済み設備を示すものではありません。
量子 · 極低温 · CMOS
JST ムーンショットプロジェクト / JST ASPIREプロジェクト
人工嗅覚センサー
気相分子センサー用の回路・信号処理
においを情報に変える
におい分子によるセンサーの微小な抵抗変化を、回路と信号処理で高速に読み取ります。センサー素子の駆動から計測・解析まで、人工嗅覚を支える回路・システムを研究しています。
概念ガイド：においから情報へ
におい分子によるセンサーの抵抗変化を回路で読み取り、デジタル信号として解析する流れです。矢印は分子との相互作用から情報処理へ進む順序を示しています。
におい分子
相互作用
抵抗型センサーアレイ
電気的な応答
読み出し回路
デジタル信号
信号処理・解析
一般的な機能の流れを示す概念図です。実際の測定装置や解析結果・識別性能は示していません。
嗅覚 · センサー · 信号処理
JST CRESTプロジェクト
医療用極小センサーチップ
超音波による無線給電・通信
生体内情報を無線でセンシング
細胞サイズの極小チップにセンシング・通信・電源機能を集積し、超音波により無線で給電と通信を行う研究です。極小の面積と超低電力で動作する集積回路を追究します。
概念ガイド：超音波による給電・通信
外部の超音波インターフェースから、結合層と模式的な組織を介して極小チップにエネルギーを届け、センシング情報をやり取りする研究概念です。青い波は電波ではなく音波を表します。
外部の超音波インターフェース
給電：外部 → チップ ／ 通信：外部 ↔ チップ
極小センサーチップ
縮尺を持たない機能概念図です。臨床使用、実装済みシステム、実測性能を示すものではありません。
超音波 · 生体計測 · 無線給電
理化学研究所プロジェクト