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藤巻研を志望する学生の皆さんへ

不可能を可能にする超伝導エレクトロニクス

藤巻朗

今、私はものすごくわくわくしています。「世界で一番速いコンピュータを作りたい。それには電気抵抗のない超伝導だ。」と、たいした根拠もなく研究を始めて30年。ようやく、本当にその技術が完成しようとしています。数々あった障害が、新しく発見された物理現象や新しく提案されたデバイスによって、この10年で、次々に解決されていきました。

新しい技術は新しい学術分野を生み出します。我々が研究してきた超伝導エレクトロニクスに加え、超伝導ナノテクノロジを武器とした超伝導位相エンジニアリングや超伝導フォノンエンジニアリング、そして超伝導スピントロニクスと2年前にはなかった言葉が次々と生み出されています。
20年近く解決できなかった問題に解を与え、世界の潮流を変えたのは、既成概念にとらわれない若者であり超伝導エレクトロニクスの専門外の研究者でした。「大事なのは知識ではない。挑戦する気持ちだ。」ということを、改めて目の当たりにしているところです。

超伝導エレクトロニクスは、生まれ変わりました。未開拓の場は、あらゆるところにあり、何をやっても世界一となります。一緒に挑戦していきましょう。

藤巻朗
2016年1月

だれもやっていない研究をしよう

「超伝導集積回路とシステム」

―質量のない量子が創る次世代の情報ネットワーク基幹デバイスの構築―

  • 100GHzマイクロプロセッサでプログラムを走らせる
  • 次世代コンピュータシステムの構成をゼロから考え直す

―見えなかったものを見えるようにするセンシングシステム―

  • 超伝導イメージセンサを作って、誰も見えなかった世界を覗く
  • 超高性能検出器で宇宙を見る・物質世界の根源を探る

量子ひとつひとつが情報を担うビットとなり、パチンコ玉のように回路の中を光速で飛び回る様子を想像してみてください。超伝導ループの中で量子化された、質量のない量子=磁束量子を操作することにより、これまでにない高速かつ低消費電力な情報処理が行えます。

藤巻研究室では、これまでのシステムにとらわれず、超伝導でしか実現できない情報デバイス・機器を実現し、情報通信やスーパーコンピュータが直面している電力・エネルギー問題に挑みます。また、超高感度な超伝導検出器と高度情報処理を融合した、超伝導センシングシステムでこれまで見えなかった現象や物理を捉えます。

「超伝導スピントロニクス、超伝導パワーエレクトロニクス」

―磁性体を利用した超伝導大容量メモリと集積回路の高機能化・高性能化―

  • 超伝導と磁性を融合させて、誰も作っていないメモリやプログラマブル回路を作る
  • 磁性ジョセフソン接合を使って、最小物理量だった量子をさらに小さくし、高性能論理回路を作る

―ナノ加工による新規デバイスが創る新しい領域―

  • 超伝導細線による新しいパワートランジスタを作る
  • 超伝導-絶縁体転移を利用した理想トランジスタを作る

藤巻研究室には、高真空薄膜製造装置、微細加工装置、各種計測機器などが揃い、世界トップクラスの研究成果が出せる環境が整っています。磁性体は超伝導状態を破壊する存在であり、排除すべきものという考えがこれまでの常識でしたが、磁性体と超伝導体を異なる真空チャンバーに仕切って成膜すれば互いに悪影響を与えずに安定した素子作製が可能。不揮発性メモリや磁束量子より小さな物理量を用いた情報処理の可能性などが広がりました。また、ナノ加工で作り出したデバイスは、電気と熱を複合した、新しい物理に基づく新機能を発現させます。

学生は個別の研究テーマを受け持ち、各人の個性やアイディアに基づいて、最先端の装置を使いながら自分のペースで研究を進めることができます。

世界の一流の研究者と交流しよう

物理、デバイスから計算機アーキテクチャまで広範囲な研究テーマに取り組んでいます。研究室ではいろいろな経験をし、さまざまな分野の研究者との出会いがあります。

藤巻研究室では、積極的な学会での発表を推奨し、支援しているだけでなく、学内、日本全国、海外のさまざまな研究機関との共同研究を進めています。外国人研究者との議論を深めるため、研究室独自の英語力アップ講座を開いています。また、基礎学力強化も含め、本質を理解する力を養い、プレゼンテーションスキルを磨く機会も多数あります。これらは、皆さんが将来どのような進路に進んでも求められるスキルです。

共同研究実績

東京大学、京都大学、大阪大学、九州大学、横浜国立大学、大阪府立大学、ニューヨーク州立大(アメリカ)、イルメナウ工科大学(ドイツ)、TOBB経済技術大学(トルコ)、超電導工学研究所、産業技術総合研究所、情報通信研究機構など

卒業生就職先実績

トヨタ自動車 、デンソー、アイシン精機、アイシンAW、豊田自動織機、三菱重工、三菱電機、中部電力、北陸電力、日揮、ブラザー、パナソニックなど

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