2021年度末松賞「ディジタル技術の基礎と展開」支援 河辺賢一助教ら3名が受賞

研究概要：
発電機の励磁制御システムは、電力系統における発電機群の安定性を維持する重要な役割を担っている。しかし、再生可能エネルギー(再エネ)の導入拡大によって、電力系統内の電力の流れが時々刻々と変化する状況では、既存の励磁制御システムが有効に機能せず、発電機の連鎖的停止に伴う大停電のリスクが懸念される。そこで本研究では、電力系統における発電機群の安定性向上（停電リスクの低減）を目的として、将来利用可能になると想定されるディジタル技術を活用した発電機の励磁制御システムの新たな構想および理論の開発に取り組んでいる。GPSを利用した広域地点間の計測技術、光通信・5G等を用いた高速情報通信技術、中央集中演算による制御を可能にする高速演算技術といった新技術の活用により、再エネの不確実性に柔軟に対処できる電力系統安定化システムを実現し、再エネの普及と電力安定供給の両立を目指している。

研究概要：
創薬において、標的特異性が高く副作用の少ないペプチド医薬品が注目を浴びる。アミノ酸が連なった構造をしたペプチド医薬品の開発初期段階には、創薬の基本骨格となるリードペプチドの探索がある。その探索手法として、ファージディスプレイ法が挙げられる。これは、ランダムなアミノ酸配列のペプチド群から、創薬ターゲットとなる分子と結合するペプチドを探索する手法である。しかし、この手法には、膜蛋白質に適用が困難という大きな課題が残されている。膜蛋白質は単離や精製が困難であるため、細胞膜上に存在する蛋白質を標的にしてペプチド探索を行う必要がある。しかし、細胞表層には数多くの種類の分子が混在するため、ペプチド探索は困難を極める。そこで、筆者は、次世代シーケンサと統計学的な処理を併用した手法を開発することによって、細胞膜に存在する膜蛋白質を標的にしたリードペプチドの探索方法を確立することを目的とした。

研究概要：
シリコン中の量子ドットは、電子スピンを比較的長い間、量子力学的な重ね合わせ状態を保ったままで閉じ込めることができ、かつ集積回路技術との親和性が高いナノ構造です。このことから、次世代情報化社会を牽引する量子コンピュータを実装するデバイスの、有力候補となっています。近年、その量子デバイス性能は、微細トランジスタの論理誤り率と同様に、デバイス中の電荷雑音によって制限されることが分かってきました。本研究では、電場環境ゆらぎの空間分布を計測する空間モニタリングを行って、シリコンデバイスの性能を制限する電荷雑音に、空間軸という新たな観点から迫ります。ディジタル量子コンピュータに不可欠な量子誤り訂正の効率を左右する、演算ビット間の雑音相関を評価する方法を確立し、シリコン量子デバイスに基づく大規模量子コンピュータの性能予測と設計指針に役立てることを目指します。