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研究キーワード：東京大学における「数値計算」 に関係する研究一覧：15件
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発表日：2026年4月7日
1
2週間の予測精度の壁に挑む
――過去予測を選んで利用する中期気象予測手法「LEAS」を開発――
米国ジョージ・メイソン大学のPaul A. Dirmeyer特別教授と東京大学 生産技術研究所の徳田 大輔 特任講師の研究チームは、1〜5週間先の気温予測を改善する新しい手法を開発しました。この方法は、追加の数値計算を行うことなく、既存の予測データを効果的に活用することで予測精度を高めるものです。 数週間先を対象とする中期予測（Subseasonal-to-seasonal; S2S予測）は、短期天気予測と季節予測をつなぐ重要な領域です。しかし、その予測精度は大気のカオス性により約2週間を境に急速に低下することが知られています。本 研究では、過去の予測の中から現在の状況を最...
キーワード：予測誤差/機械学習/最適化/不確実性/海洋/カオス/気候モデル/予測可能性/数値シミュレーション/数値計算/生産技術/シミュレーション/スキル/予測モデル
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学工学
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発表日：2026年1月16日
2
散逸的な磁壁運動による創発電場の発生
－磁壁の電流駆動における「摩擦」が生む巨大応答－
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センタートポロジカル量子物質研究ユニットの山田林介客員研究員（東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教）、マックス・ヒルシュベルガーユニットリーダー（東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻准教授）、創発機能設計研究ユニットの奥村駿ユニットリーダー（東京大学大学院工学系研究科附属量子相エレクトロニクス研究センター特任准教授）、強相関量子構造研究グループの中島多朗客員研究員（東京大学物性研究所附属中性子科学研究施設准教授）、強相関量子伝導研究チームの十倉好紀チームディレクター（東京大学卓越教授／東京大学国際高等研究所東京カレッジ）、ニューサウスウェールズ大学...
キーワード：空間分布/環境技術/バンド構造/ワイル半金属/強相関電子/強相関電子系/高エネルギー/磁気構造/準粒子/中性子散乱/電荷秩序/電流駆動/非線形/非平衡/輸送現象/揺らぎ/量子スピン/量子固体/量子伝導/量子輸送/量子輸送現象/ホール効果/加速器/固体物性/中性子/超高圧/輸送特性/磁場/数値計算/スキルミオン/トポロジカル/トポロジカル物質/強相関/磁気モーメント/磁性体/電子輸送/材料科学/電子輸送特性/フェリ磁性体/メモリ/集束イオンビーム/電子デバイス/半金属/量子デバイス/量子構造/ドメイン構造/磁気特性/電気伝導/電子状態/アルミニウム/イオンビーム/インピーダンス/シリコン/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/ナノスケール/マイクロ/原子炉/高効率化/低消費電力/電子顕微鏡/電磁誘導/微細加工/量子力学/スキル/プローブ/ラット
他の関係分野：環境学数物系科学総合理工工学
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発表日：2026年1月15日
3
酸素分子の「スピン」が引き起こす分子配列の歪みを可視化
――原子位置から磁性を分析する道が開ける――
東京大学大学院新領域創成科学研究科の杉本宜昭教授らの研究グループは、北海道大学大学院工学研究院附属エネルギー・マテリアル融合領域研究センターの國貞雄治准教授の研究グループと共同で、非接触原子間力顕微鏡（AFM、注1）を用いることで、固体表面に吸着した酸素分子の単分子層において、分子が持つ「スピン」の相互作用によって分子配列（格子）が歪む様子を実空間で観察することに成功しました。これまで、酸素分子のような絶縁性かつ結合の弱い「物理吸着系」において、磁気構造と相関した微小な格子歪みを直接観察することは極めて困難とされてきました。本研究では、高解像度でのAFM観察と、密度汎関数理...
キーワード：コンピューティング/スーパーコンピュータ/計算量/スピン系/三角格子/磁気構造/低次元/反強磁性/量子情報/量子情報処理/相転移/モンテカルロシミュレーション/数値計算/原子操作/磁性体/走査型トンネル顕微鏡/固体酸/固体表面/酸素分子/DFT/強磁性/金属触媒/絶縁体/分子配列/量子コンピューティング/局所構造/電子状態/AFM/シミュレーション/スピン/トンネル/ナノスケール/極低温/原子間力顕微鏡/水素原子/第一原理/第一原理計算/炭素材料/電荷移動/導電性/非接触/密度汎関数理論/量子力学/結晶構造/非侵襲
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月11日
4
結晶のひずみを抑えて超伝導を発現
－薄膜界面における整数比の格子整合を介した物性制御－
理化学研究所（理研）創発物性科学研究センタートポロジカルエレクトロニクス研究チームの佐藤雄貴特別研究員、川村稔チームディレクター、強相関量子伝導研究チームの十倉好紀チームディレクター（東京大学卓越教授／東京大学国際高等研究所東京カレッジ）、計算物質科学研究チームの有田亮太郎チームディレクター（東京大学大学院理学系研究科教授）、東京大学大学院工学系研究科の永濱壮真博士課程学生、塚﨑敦教授、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所の佐賀山基准教授らの共同研究グループは、結晶が本来持つ低温で示すひずみを、薄膜試料において効果的に抑制し超伝導を発現させる方法を実証しました。本研究成果は...
キーワード：コンピューティング/量子計算/カドミウム/セレン/スピン偏極/トポロジー/トポロジカル超伝導/幾何学/高エネルギー/超伝導体/非線形/物質科学/輸送現象/陽電子/陽電子ビーム/量子コンピュータ/量子伝導/量子輸送/量子輸送現象/X線回折/ホール効果/異方性/加速器/放射光/数値計算/超伝導/自己組織/キラル/スキルミオン/トポロジカル/強相関/物質設計/材料科学/生産技術/接合界面/超高真空/貴金属/新物質/エピタキシャル成長/絶縁体/物性制御/量子構造/反応速度/エピタキシー/エピタキシャル/単結晶/電気抵抗/電子状態/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/ひずみ/移動度/結晶成長/結晶方位/積層構造/電子ビーム/電子顕微鏡/電磁誘導/透過電子顕微鏡/熱伝導/熱伝導率/半導体/分解能/量子力学/カルス/機能性/結晶構造/層構造/組織化/スキル/不均一性
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月10日
5
高性能レーザー計測で捉えた放電発生初期の超高速現象
－雷現象から医療・農業応用にまで供する実験ベンチマークを提示－
本研究では、高時間分解能を有する複数のレーザー計測技術を駆使することで、幅広い領域で研究が進められているストリーマ放電においてそのダイナミクスを支配する電子密度と電界を世界で初めてセットで直接計測することに成功しました。実験には再現性の高い単一フィラメント状の放電を用い、2次元電子密度分布と1次元電界分布を取得し、相互に整合することを実証しました。さらに、これらの実験結果は従来の理論・数値計算モデルでは予測されていなかった新しい電荷・電界構造であることを明らかにし、既存モデルの妥当性検証・改良・精緻化に資する実験的ベンチマークを提示しました。本研究は埼玉大学大学院理工学研究科 稲田...
キーワード：ベンチマーク/計算モデル/時間分解/超高速現象/イオン化/干渉計/数値計算/時間分解能/前駆体/ストリーマ/高調波/第2高調波発生/電界分布/計測技術/ダイナミクス/ナノメートル/フェムト秒/フェムト秒レーザー/レーザー/レーザー計測/屈折率/光学素子/半導体/分解能/高性能レーザー/FISH/妥当性/免疫療法/がん治療
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年10月20日
6
電子スピンのトルクを2重にして磁壁移動を実現次世代スピントロニクスメモリの省エネルギー・高速動作に道
磁石の中に形成される磁区を情報担体とするスピントロニクス素子は、次世代エレクトロニクスを担うテクノロジーとして期待されています。素子の動作には磁壁を電流で移動させる必要があり、小さな電流で高速に磁壁を移動させる材料や技術が切望されていました。東北大学大学院工学研究科の増田啓人大学院生（研究当時）、同大学金属材料研究所の山崎匠助教、高梨弘毅教授（研究当時、現：日本原子力研究開発機構）、関剛斎教授らは、2層のCoをIr中間層で反強磁性結合させてPt層で挟んだPt / Co / Ir / Co / Pt積層構造で、磁壁の移動について実験と計算の両面から調べました。上下のPt層から...
キーワード：電気通信/オープンアクセス/トラスト/スピンホール効果/スピン軌道相互作用/パルス/磁気光学/対称性/反強磁性/反強磁性体/非対称性/ホール効果/異方性/磁場/数値計算/磁気モーメント/磁気異方性/磁性体/磁区構造/イリジウム/MRAM/カー効果/スピン流/メモリ/強磁性/交換相互作用/省エネ/強磁性体/垂直磁化/不揮発性メモリ/コバルト/スピン/スピントロニクス/ダイナミクス/トルク/ナノメートル/金属材料/原子力/省エネルギー/積層構造/半導体/微細加工/光学顕微鏡/層構造/APC
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年10月5日
7
ゴムの鋭い亀裂は粘弾性から生じる
～ノーベル賞受賞者30年来の理論を証明～
ゴムが一瞬で壊れる「高速破壊」時に、なぜ亀裂先端が鋭くとがるのかは長年未解明だった。ノーベル物理学賞受賞者ド・ジェンヌ博士が提唱した「粘弾性トランペット理論」を連続体力学の基礎方程式から初めて導き、ゴムの基本的性質である粘弾性だけで鋭化が生じることを数学的に証明した。タイヤから医療材料まで、幅広いポリマー材料の破壊制御や耐久性向上の理論的基盤となることが期待される。JST 戦略的創造研究推進事業において、大阪大学 大学院基礎工学研究科の長滝谷 北斗 大学院生（博士後期課程）、小林 舜典 助教、垂水 竜一 教授とZEN大学 知能情報社会学部 作道 直幸 ...
キーワード：価値創造/医療機器/多様体/微分方程式/偏微分方程式/ソフトマター/トポロジー/厳密解/超伝導体/非線形/スケーリング/動的破壊/粘弾性緩和/磁場/数値計算/超伝導/液晶/高分子/高分子ゲル/浸透圧/磁性体/カテーテル/防振/安全・安心/持続可能/熱力学/連続体力学/環境負荷低減/材料設計/シミュレーション/ひずみ/プラスチック/ポリマー/マルチスケール/環境負荷/航空機/高分子材料/持続可能性/自動車/耐久性/長寿命化/動力学/粘弾性/破壊力学/廃棄物/非線形効果/ガラス状態/緩和時間/関節/人工関節/寿命
他の関係分野：複合領域数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年7月8日
8
新規窒化物半導体ヘテロ接合における電子散乱機構を解明
―高周波GaNトランジスタの性能向上に道筋―
東京大学大学院工学系研究科の前田拓也講師、中根了昌特任准教授、久保田航瑛大学院生、若本裕介大学院生と住友電気工業株式会社は、新規窒化物半導体ヘテロ接合における二次元電子ガスの散乱機構を明らかにしました。本研究では、分子線エピタキシー（MBE）を用いて、窒化スカンジウムアルミニウム（ScAlN）と窒化ガリウム（GaN）の高品質なヘテロ接合を成長させ、そのヘテロ界面に誘起される二次元電子ガス（2DEG）の散乱機構が界面ラフネス散乱であることを明らかにしました。2DEGが高密度であるため、伝導帯の非放物線性による有効質量の増大（注4）を考慮する必要があることを指摘...
キーワード：衛星通信/無線通信/効果測定/低炭素社会/電子散乱/電子線回折/有効質量/誘電性/X線回折/ホール効果/高周波/輸送特性/衛星/数値計算/高移動度/圧電性/電子移動/強誘電性/原子層/電子線/電子輸送/ACT/接合界面/超高真空/電子物性/電子輸送特性/GaN/エピタキシャル成長/キャリア/トランジスタ/バンドギャップ/フォノン/ヘテロ界面/メモリ/酸化膜/窒化ガリウム/窒化物半導体/超格子/電子デバイス/半導体デバイス/不揮発メモリ/分子線エピタキシー(MBE)/低炭素/温度依存性/エピタキシー/エピタキシャル/ドーピング/窒化物/電界効果/AFM/SiC/アルミニウム/移動度/化合物半導体/携帯電話/結晶成長/原子間力顕微鏡/弾性波/窒化アルミニウム/半導体/量子井戸
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年7月1日
9
金星大気温度の長期変動の観測に成功
気象衛星ひまわり8・9号の宇宙望遠鏡的活用
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の西山学客員共同研究員を筆頭とし、同専攻の岩中達郎大学院生（研究当時）、同大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻の今村剛教授、青木翔平講師、同大学大学院理学系研究科附属天文学教育研究センターの宇野慎介大学院生（研究当時）が参加する国際研究グループは、気象衛星ひまわり8・9号を活用して金星の雲頂温度の長期時間変動を明らかにしました。本研究では日本の気象衛星ひまわり8・9号が撮影した赤外画像に映り込んだ金星画像を用い、2015年7月から2025年2月までの期間の金星大気の雲頂温度を推定しました（図1）。金星大気で特に重要な役割を果たす熱潮...
キーワード：長期変動/ロスビー波/金星大気/大気循環/衛星/化学進化/金星/時間変動/重力波/数値計算/太陽/太陽系/天文学/望遠鏡/惑星/惑星科学/赤外分光/太陽光/コリオリ力/モニタリング/電磁波/分子システム/TEMPO/SPECT
他の関係分野：環境学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年7月1日
10
銀河は外から星を育てるガスを受け取っていた
――近傍銀河M83で銀河円盤に流れ込んでいる分子ガスを発見――
東京大学大学院理学系研究科天文学専攻の長田真季大学院生、附属天文学教育研究センターの江草芙実准教授らによる研究グループは、天の川銀河と似た構造をもつ近傍の棒渦巻銀河M83 ・ を対象に、アルマ電波望遠鏡（ALMA）...
キーワード：電気通信/アンテナ/ミリ波/数理科学/陽子/サブミリ波/スペクトル/銀河/新星/数値計算/星形成/中性炭素原子/超新星/超新星爆発/超伝導/天文学/電波望遠鏡/分光器/分子雲/望遠鏡/矮小銀河/水素分子/可視光/大規模数値計算/水素原子/マッピング/水素ガス
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月14日
11
カーボンコートモスアイ構造による超広帯域な完全吸収体
テラヘルツから深紫外までの領域で98%以上の吸収率を実現
東京大学大学院理学系研究科の小西邦昭准教授らと、University of Eastern Finland (フィンランド)、State Research Institute Center for Physical Sciences and Technology（リトアニア）による研究グループは、シリコンで作製したモスアイ構造に厚さ100 nmのカーボン薄膜をコートすることで、1〜1200 THzという極めて広い周波数領域において98%以上の吸収率を示す人工材料を...
キーワード：無線通信/フィンランド/最適化/パルス/ノイズ/広帯域/高周波/反射スペクトル/スペクトル/テラヘルツ/数値計算/赤外線/太陽/天文学/電波天文学/電波望遠鏡/望遠鏡/赤外分光/吸収スペクトル/太陽光/赤外分光法/パルスレーザー/可視光/光吸収/超短パルス/太陽光発電/光電変換/カーボン/光学特性/CVD/インピーダンス/コーティング/シミュレーション/シリコン/センシング/フーリエ変換/フェムト秒/フェムト秒レーザー/レーザー/レーザー加工/屈折率/周波数/電磁波/熱分解/超短パルスレーザー/エネルギー変換/カーボン材料
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年3月11日
12
幻のマヨラナ粒子をスピントロニクスで捉える
～スピン流を用いて観測、実用的な量子計算の実現に期待～
現在の量子コンピュータが直面している誤り耐性の実現という課題を、物質中に現れるマヨラナ粒子と呼ばれる特殊な粒子を用いて解決する方法が有力視されています。しかし、この粒子は電子と違って電荷を持たないため電気的操作が難しく、決定的な制御法はまだ発見されていません。福井大学大学院工学研究科の加藤康之准教授、東北大学大学院理学研究科の那須譲治准教授、千葉大学大学院理学研究院の佐藤正寛教授、東京大学大学院理学系研究科の大久保毅特任准教授、東京大学物性研究所の三澤貴宏特任准教授、東京大学大学院工学系研究科の求幸年教授らのグループは、スピントロニクス分野でよく用いられる温...
キーワード：誤り訂正/最適化/情報学/量子計算/産学連携/くりこみ群/シュレーディンガー方程式/スピン液体/トポロジー/トポロジカル絶縁体/フェルミオン/マグノン/マヨラナ粒子/磁気共鳴/磁気抵抗/準粒子/素励起/中性子散乱/超伝導体/低エネルギー励起/物性物理/変分法/量子コンピュータ/量子スピン/量子もつれ/量子磁性体/量子多体系/素粒子/中性子/ニュートリノ/磁場/数値計算/素粒子物理/超伝導/波動関数/量子ビット/スピンゼーベック効果/スピン軌道結合/トポロジカル/磁気抵抗効果/磁性体/量子スピン液体/スピン流/巨大磁気抵抗効果/強磁性/絶縁体/電子デバイス/温度依存性/ナノワイヤ/巨大磁気抵抗/強磁性体/磁性材料/スピン/スピントロニクス/トンネル/実証実験/帯磁率/半導体/量子力学/磁気共鳴画像/MRI/ラット/核磁気共鳴
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年1月6日
13
半導体露光プロセスのみで平面レンズを作製する手法を開発
——可視光平面レンズの大量生産を可能に——
東京大学大学院理学系研究科の小西邦昭准教授、山田涼平特任研究員（当時）らと、JSR株式会社の岸田寛之氏らによる研究グループは、半導体露光プロセスのみを用いて平面レンズを大量生産することが可能な手法を開発することに成功しました。光学レンズは長らく研磨技術で作製されてきましたが、近年、光の波長と同程度以下の大きさのサブミクロン構造を用いてレンズの機能を実現するメタレンズ...
キーワード：プロファイル/情報学/産学連携/パターン形成/数値計算/エッチング/ドライエッチング/トランジスタ/リソグラフィー/レンズ/可視光/微細化/紫外線/半導体産業/シミュレーション/スピン/センサー/光学素子/電子顕微鏡/電磁波/半導体/微細加工/微細構造/分解能/微細加工技術/干渉効果/ラット/スマートフォン
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年1月9日
14
量子観測に誘起されたスペクトル相転移の発見
－平衡系と非平衡系との非自明な類似点－
理化学研究所（理研）開拓研究本部濱崎非平衡量子統計力学理研白眉研究チームの濱崎立資理研白眉研究チームリーダー（理研数理創造プログラム上級研究員）、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の望月健助教（理研開拓研究本部濱崎非平衡量子統計力学理研白眉研究チーム客員研究員）の共同研究チームは、観測下の量子系におけるスペクトル相転移を発見しました。本研究成果は、近年急速に研究が進んでいる「非平衡な量子系における観測誘起相転移」と、古くから精力的に研究されている「平衡状態にある量子系...
キーワード：産学連携/複雑性/スペクトル解析/ハミルトニアン/固有値/エンタングルメント/エンタングルメントエントロピー/トポロジカル相/トポロジカル相転移/開放量子系/混合状態/相関関数/相転移現象/統計力学/非線形/非線形力学/非平衡/非平衡系/非平衡現象/非平衡状態/普遍性/揺らぎ/量子コンピュータ/量子ダイナミクス/量子もつれ/量子相関/量子相転移/量子多体系/臨界点/エネルギースペクトル/エントロピー/カオス/相転移/力学系/スペクトル/数値計算/トポロジカル/ダイナミクス/量子効果/量子力学/エネルギー変換/緩和時間/SPECT/非線形力学系
他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年1月8日
15
ダイヤモンド表面の個々の原子の可視化に成功
―ダイヤモンドデバイスを原子レベルで分析する道が開ける―
東京大学大学院新領域創成科学研究科の杉本宜昭教授らの研究グループは、東京大学物性研究所の尾崎泰助教授らの研究グループと産業技術総合研究所（以下、産総研）先進パワーエレクトロニクス研究センターの小倉政彦主任研究員らの研究グループと共同で、ダイヤモンド表面を原子レベルで観察する技術を開発しました。ダイヤモンドは究極の半導体として、パワーデバイスや量子デバイスの材料として注目されています。デバイスの製作過程において、微細加工技術で作製される微小なデバイスであるほど、原子レベルの欠陥がデバイス性能へ及ぼす影響が無視できなくなります。デバイスの性能を向上させるためには、ダイヤモンド表面を原子...
キーワード：スーパーコンピュータ/最適化/情報学/産学連携/計算量/結晶格子/周期性/数値計算/プラズマCVD/超高真空/キャリア/パワーデバイス/量子デバイス/構造モデル/点欠陥/AFM/CVD/シリコン/トンネル/パワーエレクトロニクス/マイクロ/マイクロ波/移動度/化学分析/原子間力顕微鏡/第一原理/第一原理計算/導電性/熱伝導/熱伝導率/半導体/微細加工/分解能/密度汎関数理論/量子力学/微細加工技術/プローブ
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学総合生物