大阪大学 研究シーズ|
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研究キーワード：大阪大学における「ボトルネック」 に関係する研究一覧：11件
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発表日：2026年3月16日
1
世界最大の 量子化学用量子回路シミュレーションに成功
独自の並列計算技術により従来の限界を突破し、 量子コンピュータの実用化を加速
大阪大学 量子情報・量子生命研究センター（QIQB）の水上渉教授、平岡昇真技術補佐員、西田翔技術補佐員、株式会社フィックスターズ（本社：東京都港区、代表取締役社長 CEO：三木 聡）の寺西勇裕さんらの研究グループは、大規模GPUクラスタ向け量子化学用量子回路シミュレータ「chemqulacs-gpu」を開発し、その実証実験において、状態ベクトル型シミュレータとして、問題サイズ・量子回路サイズともに世界最...
キーワード：ハードウェア/量子アルゴリズム/コンピューティング/ベンチマーク/GPU/アルゴリズム/スーパーコンピュータ/最適化/人工知能（AI）/量子計算/ハミルトニアン/計算量/物質科学/量子コンピュータ/量子化/量子情報/気候変動/量子化学/量子化学計算/量子ビット/ボトルネック/量子コンピューティング/シミュレーション/シミュレータ/スピン/実証実験/並列計算/パフォーマンス/創薬
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2026年2月3日
2
＼電極なしで半導体薄膜の電気的特性を測定／ 光の反射係数の再定式化で半導体薄膜の性能を瞬時に評価
テラヘルツ波で次世代半導体デバイス開発を加速させる解析技術
大阪大学大学院基礎工学研究科の大学院生・岡本章宏さん（博士前期課程）、永井正也准教授、芦田昌明教授らの研究グループは、日邦プレシジョン(株)との共同研究により、半導体薄膜の電気的特性を非接触・非破壊で評価できる新しい光学的解析モデルを世界で初めて提案しました。このモデルは、光の反射を記述するフレネル係数を電磁気学の基本原理から再考し、波長よりも十分薄い薄膜内の多重反射光を界面電流として取り扱うことで、反射係数から導電薄膜の面伝導度を直接導き出す簡便な式を導いたものです。従来の方法では、電極を形成する工程が必要であり、材料の損傷や汚染のリスクがありましたが、この新しい手法は、従来必要だっ...
キーワード：トポロジカル絶縁体/物質科学/ホール効果/超薄膜/スペクトル/テラヘルツ/磁場/数値計算/二次元材料/量子ビット/テラヘルツ電磁波/トポロジカル/GaN/キャリア/テラヘルツ波/フォトニクス/絶縁体/電子デバイス/半導体デバイス/誘電率/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/SiC/インタラクティブ/インバータ/シリコン/移動度/解析モデル/境界条件/周波数/多層膜/電磁波/半導体/非接触/機能材料/層構造/SPECT/評価法
他の関係分野：数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月23日
3
時分割多重化によるイオントラップ電極制御を実証
イオントラップ量子コンピュータの配線ボトルネックを解決へ
キュエル株式会社の大平龍太郎リサーチサイエンティスト、大阪大学量子情報・量子生命研究センター（QIQB）の三好健文特任教授、森榮真一特任研究員、大阪大学大学院基礎工学研究科の田中歌子講師（大阪大学QIQB兼任教員）、宮本真成大学院生、東京大学の野口篤史准教授、中村一平特任助教の研究グループは、イオントラップ量子コンピュータの大規模化における主要課題である電極配線および制御回路の拡張性（スケーラビリティ）...
キーワード：スケーラビリティ/低消費電力化/イオントラップ/コヒーレンス/量子コンピュータ/量子情報/量子デバイス/ボトルネック/トラップ/制御システム/低消費電力/TDM
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2025年11月18日
4
リチウムイオン電池の充放電反応の決定因子を発見！
高性能化に向けた電解液の数値設計が可能に
大阪大学産業科学研究所の近藤靖幸助教、山田裕貴教授らと、ダイキン工業株式会社の山崎穣輝博士らの研究グループは、リチウムイオン電池の負極に用いられる黒鉛の充放電反応を設計する上で、「電解液中のリチウムイオン化学ポテンシャル」（リチウムイオンの安定性）が重要な指標であることを世界で初めて明らかにしました。リチウムイオン電池の高性能化に向けた新たな電解液を用いた電池の開発においては、黒鉛負極の充放電反応を良好に起こすことが条件となっています。そのためには、リチウムイオンを溶媒から分離させ（脱溶媒和）、黒鉛へ挿入させる必要があります。しかし、それを可能にする電解液の定量的な設計指針はこれまで見...
キーワード：再生可能エネルギー/イオン化/溶媒和/リチウムイオン電池/高電圧/電解液/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/固体電解質/材料設計/電池/トリチウム/フッ素/リチウム/高効率化/黒鉛/自動車/長寿命化/電解質/電気自動車/インフォマティクス/エチレン/寿命/スマートフォン
他の関係分野：環境学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年10月30日
5
分光画像を「空間のつながり」から読み解く新手法を開発
これまで見えなかった病気や異物の情報を明らかに
北海道大学総合イノベーション創発機構化学反応創成研究拠点（WPI-ICReDD）・同大学電子科学研究所の小松崎民樹教授らの研究グループは、大阪大学大学院工学研究科の藤田克昌教授、京都府立医科大学大学院医学研究科の原田義規教授らと共同で、ラマン分光計測に対して、化学的な周辺環境を表す新しい尺度を定義し、それに基づいた新しい解析手法の開発に成功しました。この顕微鏡は、生体組織を光で調べて、「分子の種類や量」に関する情報を画像のように記録できます。ただし、従来の分析では「分子の種類そのもの」に注目するだけで、まわりの環境との関係はあまり考えられていませんでした。今回、研究チームは、各点の分子...
キーワード：測定誤差/多変量解析/画像データ/情報量/情報理論/マイクロプラスチック/学際研究/ラマン散乱/ノイズ/スペクトル/シトクロム/ラマン/クロム/フォトニクス/ラマンイメージング/分光計測/バイオセンシング/ボトルネック/空間情報/比較分析/センシング/プラスチック/マイクロ/化学分析/光計測/生体内/ビタミン/生体組織/肝炎/differentiation/ラマン分光/肝疾患/病理/アルコール/高脂肪食/不均一性/ビタミンA/ヘモグロビン/ラット/異質性/血液/コレステロール/脂質/脂肪肝/非アルコール性脂肪肝
他の関係分野：情報学環境学数物系科学生物学総合理工工学総合生物
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発表日：2025年10月23日
6
“水和イオン液体”で膜タンパク質の構造と機能を長期安定化
創薬・バイオデバイス開発に新たな道を切り拓く革新技術を発表
大阪大学大学院工学研究科の溝端栄一講師、東京薬科大学薬学部の藤田恭子講師、名古屋工業大学生命・応用化学類の古谷祐詞准教授らの共同研究チームは、膜タンパク質を「水和イオン液体（Hydrated Ionic Liquids）」に直接溶解させ、これまで困難とされてきた構造保持と機能維持を両立させる新技術の開発に成功しました。膜タンパク質は、約6割の医薬品のターゲットとなる重要分子ですが、その不安定性が研究開発...
キーワード：ゲーム/品質管理/水分子/アニオン/イオン液体/プロトンポンプ/レーザー照射/バイオデバイス/ボトルネック/含水率/物質輸送/熱安定性/センサー/バイオセンサー/レーザー/界面活性剤/バクテリオロドプシン/機能性/リン酸/プロトン/細胞膜/体組成/カチオン/スクリーニング/バイオテクノロジー/ロドプシン/医薬品開発/高次構造/生体膜/創薬/膜タンパク質
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年10月18日
7
＼アパレル循環の新展開！／ ストレッチ素材の弾性繊維を混紡繊維から分離
多様な混紡繊維を再資源化し、循環型社会に貢献
大阪大学大学院工学研究科の宇山浩教授らは、ストレッチ素材として用いられる弾性繊維（ポリウレタンなど）を含む混紡繊維を対象に、弾性繊維のみを効率的に分解・除去し、残された綿をリサイクル可能な形で回収する新技術を開発しました。綿と弾性繊維の混紡の場合、綿はマテリアルリサイクルに適した状態で回収され、弾性繊維は短時間で分解・除去されます（特許出願済み）。本技術は、電子レンジと同じ原理であるマイクロ波による加熱を利用し、混紡繊維を薬剤とともに約200℃で数分間照射することで、弾性繊維を選択的に分解できます。綿繊維は損傷を受けずに残り、再利用可能な形で回収できます（図1）。この結果、ストレッチ素...
キーワード：最適化/サプライチェーン/ファッション/産学連携/海洋汚染/人口増加/温室効果ガス/マイクロプラスチック/マテリアルフロー/リユース/海洋/再資源化/循環型社会/温室効果/気候変動/エステル/ポリエステル/プロセス設計/エネルギー消費/持続可能/省エネ/ボトルネック/ライフスタイル/持続可能な開発/環境負荷低減/プラスチック/マイクロ/マイクロ波/ライフサイクル/リサイクル/環境負荷/資源循環/持続可能性/廃棄物/機能性/ポリウレタン/グローバル経済/経済成長/生態系/マイクロ波加熱/水資源/スポーツ/ラット
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年6月24日
8
単一量子ビット操作における 史上最も低いエラー率を達成
量子コンピュータの小型化・低コスト化・高効率化に向けて！
大阪大学量子情報・量子生命研究センターの宮西孝一郎 講師とオックスフォード大学 David M. Lucas教授らの研究グループは、単一量子ビットの制御精度に関して新たな世界記録を達成しました。これは、0.000015%（670万回に1回のエラー）という、史上最も低いエラー率での1量子ビット操作です。量子コンピュータで有用な計算を行うためには、多数の量子ビットにわたって数百万回の操作を実行する必要があります。つまり、量子ビット操作のエラー率が高いと、計算結果は意味をなさなくなります。...
キーワード：誤り訂正/量子計算/計算量/イオントラップ/超微細構造/量子コンピュータ/量子情報/量子通信/量子ビット/量子センシング/ボトルネック/センシング/トラップ/マイクロ/マイクロ波/レーザー/高効率化/微細構造/カルシウムイオン/寿命/カルシウム
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3月31日
9
iTregの分化・安定性・機能を強化する方法を発見
自己免疫疾患に対する画期的治療法の可能性
大阪大学免疫学フロンティア研究センター (WPI-IFReC) のKelvin Chen 特任助教（常勤）、坂口 志文 特任教授（常勤）らの研究グループは、中外製薬株式会社の木林達也氏らと共同で、ヒトCD4+ T細胞において転写因子RBPJを除去することで、iTregの分化、安定性、および免疫抑制能が向上することを発見しました。この発見は、自己免疫疾患の治療において、iTreg細胞療法の障壁となる課題を克服する可能性を提示しました。iTreg細胞療法における課題の一つは、抑制するべき炎症環境がiTregを不安定にする可能性があるということです。そのような条件下では...
キーワード：スケーラビリティ/スループット/ドロップレット/プロファイル/情報学/産学連携/持続性/ヒストン/アイデンティティ/ボトルネック/マイクロ/マイクロ流体/ハイスループット/生体内/マッピング/ランドスケープ/脱アセチル化/自己免疫寛容/表現型解析/CRISPR/FoxP3/クロマチン/ヒストンアセチル化/マウスモデル/異種移植/移植片対宿主病/免疫抑制/臨床応用/パフォーマンス/フローサイトメトリー/病態モデル/分化制御/HDAC/in vitro/RNA/T細胞/アセチル化/スクリーニング/タンパク質発現/マウス/遺伝子ネットワーク/共培養/細胞治療/細胞療法/自己免疫/自己免疫疾患/腫瘍免疫/制御性T細胞/転写因子/発現制御/免疫応答/免疫学/免疫寛容/アレルギー/ゲノム/サイトカイン/ストレス/遺伝子/疫学
他の関係分野：情報学複合領域工学総合生物農学
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発表日：2025年3月14日
10
AI応用アナログメモリスタの高精度化 アルゴリズムを開発
新規AI計算アーキテクトの実装に向けて
大阪大学大学院基礎工学研究科システム創成専攻のDIAO ZHUO助教、藤平哲也准教授、酒井朗教授らの研究グループは、アナログメモリスタの新しい抵抗制御技術を開発しました。アナログメモリスタは、電圧をかけると抵抗値が変わる特別な電子部品です。電圧をかけることで抵抗値を自由に設定することができ、１つのメモリスタで複数の情報を記憶することができるという特徴を持っています。これらの特徴を生かし、ニューラルネットワークの重みを抵抗状態に対応させることで、AIハードウェアにおけるエネルギー効率と演算速度を飛躍的に向上させる可能性を秘めています。AIの精度向上にはアナログメモリスタの抵抗レベ...
キーワード：ハードウェア/アルゴリズム/タスク/ニューラルネットワーク/フレームワーク/モノのインターネット（IoT）/情報学/人工知能（AI）/産学連携/トポロジー/非線形/メモリ/エネルギー効率/持続可能/ボトルネック/持続可能な開発/電気伝導/ニューラルネット/低消費電力/非線形性/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工学
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発表日：2025年3月13日
11
植物に学ぶ触媒デザインで酸素発生触媒の高性能化に成功
人工光合成の実現に向けた金属錯体ポリマー材料の開発
大阪大学大学院工学研究科 博士前期課程（当時）の松﨑拓実さんと正岡重行教授、東京科学大学 理学院 化学系の近藤美欧教授と小杉健斗助教らの共同研究チームは、東京大学 物性研究所の木内久雄助教と原田慈久教授、産業技術総合研究所の研究チームと共同で、植物をヒントに、（1）身の回りに豊富に存在する鉄イオンを持ち、（2）水溶液中で駆動可能で、（3）高い耐久性と反応速度を示す酸素発生触媒を得ることに初めて成功しました。エネルギー・環境問題を背景に、人工光合成技術の開発に期待が集まっています。特に、ボトルネックとなっている...
キーワード：産学連携/X線吸収分光/水分子/水溶液/軟X線/放射光/太陽/多核金属錯体/鉄錯体/金属錯体/錯体触媒/触媒反応/反応場/光合成/太陽光/赤外吸収分光/二酸化炭素還元/マンガン/酸素発生反応/酸素分子/電気化学反応/人工光合成/選択性/持続可能/ボトルネック/還元反応/持続可能な開発/反応速度/原子配列/インピーダンス/ポリマー/環境問題/金属イオン/耐久性/電荷移動/電気化学/二酸化炭素/カルシウムイオン/反応時間/アミノ酸/カルシウム/酸化反応/電気化学測定/配位子
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