東北大学

電気通信研究所
Research Institute of Electrical Communication
Tohoku University
2023 2024東北大学電気通信研究所

2ESEARCH)NSTITUTEOF%LECTRICAL#OMMUNICATION4OHOKU5NIVERSITY

交流バイアス方式による磁気記録装置（1937）%XPERIMENTALEQUIPMENTFOR!# BIASMAGNETICRECORDING

陽極分割型マグネトロン（1927）%XPERIMENTALEQUIPMENTFOR3PLIT!NODE-AGNETRON

八木・宇田アンテナの研究に対するIEEE Electrical Engineering Milestone 記念碑（東北大学片平構内）)%%%%LECTRICAL%NGINEERING-ILESTONEFOR9AGI 5DA!NTENNAIN+ATAHIRA#AMPUS

八木・宇田アンテナの実験装置（1929）%XPERIMENTALEQUIPMENTFOR9AGI 5DA!NTENNA

目次

CONTENTS

所長あいさつGreeting from the Director………… 2

研究所のビジョン

Institute Vision………… 6沿革Chronology………… 8組

織Organization…………12

共同プロジェクト研究

Nation-wide Cooperative Research Projects…………18

研究部門

Research Divisions

計算システム基盤研究部門

Computing System Platforms Division…………22

情報通信基盤研究部門

Information Communication Platforms Division…………34

人間・生体情報システム研究部門

Human and Bio Information Systems Division…………45

附属研究施設Research Facilities

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics…………54

ブレインウェア研究開発施設

Laboratory for Brainware Systems…………62

21 世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology…………69サイバー＆リアルI C T学際融合研究センター

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces …………76

高等研究機構新領域創成部

Division for the Establishment of Frontier Sciences…………79機動的研究グループ

Ad-hoc Research Groups…………81

共創研究所

Co-creation Research Center…………83

やわらかい情報システムセンター

Flexible Information System Center…………85

研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center…………87

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health…………88

研究活動

Research Activities…………89東北大学電気通信研究所シンポジウム

Symposiums Organized by the Institute…………89

出 版 物

Periodicals Published by the Institute…………90

教育活動

Educational Activities…………91

国際活動

International Activities…………92

広報活動

Publicity Activities…………95

職

Staff…………96員

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

1

所長あいさつ

Greeting from the Director

電気通信研究所 所長

羽

生

貴

弘

Research Institute of Electrical Communication(RIEC)

Prof. Takahiro Hanyu
Director「人間性豊かなコミュニケーションの実現」が電気通信研

It is the mission of RIEC (Research Institute of Electrical Com-究所のミッションです。コミュニケーションが人間社会に

munication) to realize a new paradigm of communications that

とって持つ意味は計り知れません。情報通信技術は、コミュ

enriches people’s lives. Communication plays various important

ニケーションのあり方を大きく変え、人間の持つ限界を超えた情報交換を実現してきました。現代におけるコミュニケー

roles in human society. Information communication technology(ICT) has been drastically changing the way we deal with information, overriding our biological limitations and expanding theション（情報通信）は、「人と人」から「人とモノ」、「モノworld of communication from among people to among thingsとモノ」へとその形態を広げ、また空間的かつ時間的な限界

as well as between people and things. RIEC is determined toを拡張し、多様性への展開も続けています。本所は、その先work for future society with further advanced ICT, contributingにある豊かな情報社会の実現を目指し、我が国の学術と社会

to the welfare, safety, and security of human beings by openingの繁栄に資すると共に広く人類社会の福祉に貢献することを目的としています。

up a new era of academically rooted innovation befitting universities.

2019 年から始まった世界的感染症拡大のパンデミックは、

The COVID-19 pandemic, which spread throughout the world

2023 年に入ってから大幅な緩和が進められ、世界的に日常from the end of 2019, has abated considerably since the begin-の回復傾向が見られます。本所としても、コロナ禍で抑制さning of 2023, and we are seeing a worldwide trend toward the

れていた研究と教育の活動を再開して、本所の理念に沿った責務を引き続き果たしていく所存です。情報の発信や拡散が

restoration of everyday life. RIEC has also resumed the researchand education activities that were constrained by the pandemic
and will continue to fulfill its responsibilities according to its phi-

社会に大きな影響を与えることは、今回の新型コロナウイル

losophy. The great impact on society of the dissemination andス感染拡大に関しても顕著に示されています。また、遠隔会

spread of information has also been strikingly demonstrated

議や授業、診療のあり方についても注目されています。いずduring the pandemic, as well as the importance of future tech-

れも情報通信に関する研究拠点における、直接的あるいは間nologies for the world through Web conferencing, telelearning,

接的な研究対象ということができます。
一方、研究力強化へ向けた資源の確保などに関して、大学

remote medicine and counseling, and other distant communications via the internet. These are the direct and indirect issues
that RIEC should address.

はこれまでとは異なる様々な対応が必要な環境にあると考えています。そのような状況下においても、本所の研究活動

It is also important to recognize that we are in a situation

は、よりよい情報社会の構築を目指し、迅速に解決が望まれ

where we should make a variety of efforts Japanese universities

る社会課題への対応ですし、また将来の応用展開を見据えた

have never made before to secure the resources needed to2

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

基礎研究です。これまで時代に先駆けた情報通信の新しい世

improve the research environment and activities. Under these

界を開き、新産業創成につながる基盤技術の創造と産学連携

circumstances, RIEC will first try to solve problems to realize a

による実用化、それらを通じた教育と人材育成を強力に進めてきたのは以下に記す通りです。今後も情報通信そのものを

sophisticated ICT society, and secondly investigate basic problems, which can be applied to ICTs in the future. RIEC has been
trying to solve many problems in the research fields of ICTs, and

変革するような大学らしいイノベーションで時代を切り拓

it is RIEC’s responsibility to continue contributing to the build-

くための努力を続け、人間性豊かなコミュニケーションの実

ing of a future ICT society.

現を通じて、人類社会の福祉に貢献をする所存です。
本所は 1935 年の設置以来、磁気記録や半導体、光通信をはじめとした現代の情報通信の基盤をなす研究成果を挙げ、世界をリードしてきました。これらの実績の上に、情報通信

As described below, RIEC has been responding and will continue to respond to present-day needs, open up new worldsof communication for the future, work together with industry
to create core technologies leading to the development of

分野での研究拠点として活動を継続し、現在に至るまで豊か

new industries, and through these efforts, offer a world-classな情報社会を作るために研究成果を積み上げています。研究educational environment. In addition to providing innovative推進のために、材料、デバイス、通信方式、ネットワーク、

solutions to problems through the application of ICT, we will

コンピューティング、人間情報、ソフトウェアなど広く関連

continue to work hard to open up a new era of academically

研究分野に研究室を配し、ハードウェア技術とソフトウェア
技術の融合、他機関との連携による文理連携、産学連携など、研究者間の有機的連携も実現できる体制を組織しています。

rooted innovation befitting a university and to contribute to thewelfare, safety, and security of human beings and society byrealizing a new paradigm of communications that enriches people’s lives.

研究組織は 2023 年 4 月から、3 つの研究部門、2 つの附属施設と 2 つのセンターからなる体制となりました。研究部門は長期的な視点による研究を、施設は中期的成果を目指す研究を、センターは産学連携による実用化を含めた短期的な研究を受け持っています。研究部門は、2021 年に、30 年

Since its foundation in 1935, RIEC has made a series of pioneering achievements in laying the foundations of modern information and communication technology, including magnetic
recording systems, semiconductor devices, and optical communication technologies, and has played a world-leading role. We

後を見据え、人間性豊かなコミュニケーションの実現に向け

cover the research fields of materials, devices, communication

本研究所が所掌する研究領域を 3 つの柱、すなわち「超計systems, computing systems, networks, human and software

算力の獲得」、「空気のような情報インフラの構築」、「人間理

engineering and sciences related to ICT to promote the fusion

解に基づく超知的システムの創出」としました。この柱に整合させて、今までの 4 研究部門を 3 研究部門、すなわち「計of research fields between hardware and software sciences andthe integration of the arts and sciences.

算システム基盤研究部門」、「情報通信基盤研究部門」、「人間・As of April 2023, RIEC is organized into three research divi-

生体情報システム研究部門」とした組織の変更・強化を行い

sions, two laboratories, and two centers. These have different

ました。２つの施設は、ナノテクノロジーに基づいた材料（スscopes in terms of research period: the research divisions focus

ピントロニクスなど）・デバイス技術の研究を総合的かつ集

on long-term projects, the laboratories on medium-term proj-

中的に推進する「ナノ・スピン実験施設」と、現在の情報処
理能力における技術的障壁（電力消費の壁や演算処理能力のects, and the centers on short-term projects including practicalapplications through industry-academia collaboration. In 2021,
RIEC established a future vision, looking at 30 years from now,

壁など）を打ち破る知的集積システムの構築を目指す「ブレfor the research divisions with three pillars of research areas for

インウェア研究開発施設」です。センターは所内外の研究者

the realization of rich human-oriented communication: tran-と連携し、短期の研究プロジェクトを推進する「二十一世紀

scendent computational capability, information infrastructures

情報通信研究開発センター（IT21 センター）」と、2023 年 4
月よりスタートした新しいセンター「サイバー＆リアル ICT
学際融合研究センター」です。これは、人間性豊かなコミュ

as natural as breathing, and creation of super-intelligent systems based on human understanding. In line with these threepillars, we have reorganized and strengthened the existing four
research divisions into three research divisions: Computing Sys-

ニケーションの本質を探索・構築する目的で、2023 年度よtem Platforms Division, Information Communication Platforms

り国からの特別経費の支援を受けた研究センターの設置でDivision, and Human and Bio Information Systems Division. Theす。

two laboratories are the Laboratory for Nanoelectronics and

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 20243

本所は、2010 年度に文部科学省から情報通信共同研究拠Spintronics, which is carrying out comprehensive and intensive

点として共同利用・共同研究拠点の認定を受け、情報通信、

research into nano-technology-based materials (spintronics,

コミュニケーション科学技術研究を牽引する役割を担っています。拠点としての主要な活動として、外部の研究者と進etc.) and device technologies, and the Laboratory for Brainware
Systems, which aims to build intelligent integrated systems
that break down technological barriers in current information

める共同プロジェクト研究を実施しています。国公私立大学

processing capacity, such as power consumption and comput-

や民間の企業などの研究者との連携を推進するこの事業はing power barriers. The two centers are the Research Center

多くの成果に繋がり、2016 年度からの第 3 期中期目標期間

for 21st Century Information Technology (IT21 Center), which（6 年間）を 2022 年 3 月に終えて、期末評価にて本拠点活

promotes short-term research projects collaborating with inside

動の継続が認定されました。2022 年度からは第 4 期中期目
標期間の事業を進めており、時代の要請にあわせて制度を改

and outside researchers, and the Interdisciplinary ICT ResearchCenter, a new research center established in April 2023 supported by special funding received from FY2023 from the gov-

善し、国際化、若手支援、産学連携に対する重点支援を実施

ernment with the aim of exploring and developing the essence

しています。その効果もあり、ここ数年にわたり参画者が増of rich human-oriented communication.

加しています。2023 年度も 130 件のプロジェクトを採択し、産業界との連携、国際的な展開や若手が中心となるプロジェ
クトも含め、一層の発展を期待しています。
本所で進めるプロジェクトには、2014 年度から国の特別

In FY2010, RIEC was certified by the Ministry of Education,
Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) as a Joint
Usage/Research Center for collaborative research in information and communications technology and is engaging in joint

経費の支援（6 年間）により「人間的判断の実現に向けた新research projects with outside researchers. We are funding

概念脳型 LSI 創出事業」があります。この事業により、実世

a variety of joint research projects, promoting collaboration

界を相手にする人工知能などの高次の情報処理を LSI としてwith researchers from national and private universities and pri-の具現化を目指します。それに加え、本所を中核とした複数の研究開発プロジェクトを学内外で展開しています。まず、本所の教員が中心となり進めてきたスピントロニクス

vate-sector companies, leading to many positive results. We
have successfully completed the third medium-term target
period (from FY2016 to FY2021) and as a result of the term-end
evaluation, RIEC received approval to continue its activities.

研究は、2017 年に東北大学の指定国立大学として認定されSince FY2022, we have been promoting the 4th medium-term

た際の将来構想の中で、4 つの世界トップレベル研究拠点のplan.

ひとつとして位置づけられています。これまで最先端研究
開発支援プログラム (FIRST) および革新的研究開発推進プロ
グラム (ImPACT) を遂行してきた「省エネルギー・スピント

In FY2023 as well, we have adopted 130 joint research projects, including projects prioritizing collaborations with industry,
international expansion, and young researchers, and further
progress is expected in these areas.

ロニクス集積化システムセンター」を 2019 年 4 月に改組して、「先端スピントロニクス研究開発センター」（CSIS）が設

Since 2014, with special funding from the government (for

置され、2020 年度からは高等研究機構に移管され、国の支

six years), we have been promoting the Brainware LSI Project,

援の下、運営しています。そこでは国際的産学連携コンソー

which aims to create new paradigm brain-inspired LSIs with

シアムの構築を目指す「国際集積エレクトロニクス研究開発センター」、国際的人材の育成を目指す「スピントロニク

human-like judgment. This program is creating advanced information-processing LSIs, such as those of artificial intelligence,
which can be used to apply artificial intelligence to real-world

ス国際共同大学院」、国内共同研究の促進を担う「スピントsituations. Within the university, we are also expanding R&D

ロニクス学術連携研究教育センター」（CSRN）と連携して、

projects centered around RIEC. First, when Tohoku University

世界トップレベル拠点の形成に取組んでいます。スピント

received confirmation of its Designated National University

ロニクス分野のハイレベルな国内連携研究を推進するため、2022 年度からは CSRN が CSIS の新たな一部門として統合され、さらに CSRN 部門内に新たに量子コンピューティングへ

title in 2017, spintronics research, which has been led by RIEC
members, was recognized as one of the four top-level research
fields of Tohoku University. The Center for Spintronics Integrated Systems, which executed the FIRST and ImPACT programs,の展開を指向した「量子材料連携研究教育グループ」を加え

has been reorganized and renamed the Center for Scienceています。2011 年 10 月には、東日本大震災を受けて、上and Innovation in Spintronics for further development through述と同様に本所の主導により「電気通信研究機構」が設置さ

cooperation among three centers: the Center for Spintronics

4

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

れました。東北大学災害復興新生研究機構で進められている

Research Network for collaboration with Japanese universities,

8 大プロジェクトの一つとして、災害に強い情報通信技術を

the Graduate Program on Spintronics for educating global

構築する研究開発が産学官連携の下に推進され、2022 年度
から災害科学国際研究所の下で災害科学と情報通信の融合

leaders in spintronics, and the Center for Innovative Integrated
Electronic Systems for enhancement of global competitivenessin the field of next-generation integrated electronics systems.

を指向して展開します。2016 年度には、情報の質をも取り

Second, in October 2011, in response to the Great East Japan

扱うための文理融合プロジェクト「ヨッタインフォマティク

Earthquake, Tohoku University resolved to set up the Research

ス研究センター」が本学の学際研究重点拠点として認定さOrganization of Electrical Communication under the leadership

れ活動を開始し、2018 年度からは、国の支援を受けてプロ

of RIEC. As one of the eight major projects underway at Tohoku

ジェクトを推進しています。そのほか、2023 年度に新たに採択された大型研究プロジェクト 2 件（AI ハードウェア関University’s Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration Research, research and development for the creation ofdisaster-tolerant ICT is being carried out through collaboration

連（経産省 NEDO プログラム），Beyond 5G 関連（NICT プ

between industry, academia, and government. Third, in 2016

ログラム））5 件の科学技術振興機構（JST）CREST（戦略的we established the Advanced Institute of Yotta Informatics,

創造研究推進事業）、3 件の JST さきがけプログラム、2 件

where interdisciplinary research groups conduct projects forの経産省 NEDO プログラム、4 件の総務省プログラム，2 件

handling the “quality” of information to meet challenges be-の NICT プログラムを推進するなど情報通信分野を先導すべ
く努力を続けています。また、2 号館改築事業が 2021 年度

yond big data involving researchers from both arts and sciences
fields. The institute has been supported by the government
since FY2018. We have also continued our pioneering effortsに採択され、現在は 2025 年度竣工へ向けて建設が進められ

in the field of information and communication by conductingています。この 2 号館では、オープンイノベーションスペー

five JST-CREST projects, including two large projects newly

スなど新しいコンセプトを持つ空間を設け、産学連携の強化

adopted in FY2023 (an AI hardware-related NEDO project andを力強く推進していく計画です。
2023 年度の本所改組と新センターの設置を機に、所員一同、新しいコミュニケーション・パラダイムの構築へ向け更Beyond 5G-related NICT project), three JST-Sakigake projects,
two NEDO projects, four MIC projects, and two NICT projects.
Furthermore, the RIEC 2nd Building reconstruction project was
adopted in FY2021 and construction is currently progressing

なる発展を目指していく所存です。皆様のご指導とご鞭撻をtoward its scheduled completion in FY2025. In this building,

引き続きどうぞよろしくお願い致します。

we plan to strongly promote the strengthening of industry-academia collaboration by creating spaces with novel concepts,
such as open innovation spaces.
With the reorganization of RIEC and establishment of the
new center in FY2023, we are all working hard to realize further
development toward the creation of a new paradigm of communications and would very much appreciate your continued
support and encouragement.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 20245

研究所のビジョン
Institute Vision

電気通信研究所は、研究所のミッションの実現に向けた研究所のビジョンを策定しました。このビジョンは、東北大学のグローバル
ビジョンに対する部局としての貢献を示すものです。
We draw up the RIEC vision based on the institute missions, which would contribute to the Tohoku University Global vision.

【部局のミッション（基本理念・使命）】

Faculty's Vision (Basic Philosophy and Mission)

電気通信研究所は、高密度及び高次情報通信に関するこれまでの研究成果を基盤とし、そこで培われてきた独創性と附置研究所としての機動性を活かして、人間と機械の調和あるインターフェイスまでをも包括した人間性豊かなコミュニケーションを実現
する総合的科学技術の学理と応用の研究を、この分野の研究中枢として牽引し続けます。

The Research Institute of Electrical Communication (RIEC) has a long tradition of original research and achievements in the fields of high-density andhigh-level information and communications. With this in mind, and taking
advantage of the mobility enjoyed by a university-affiliated institute, we continually investigate and research scientific principles and applied technologies
aimed at creating communication technologies that enrich humanity, including harmonious man–machine interfaces, and continue to serve as the centerof information and communication research in Japan.

【機能強化に向けた取組方針】

Organizational Policies for Reinforcing Functions

情報通信研究分野における課題を解決し人類の英知に貢献する研究を推進することを目指し、下記の項目に取り組みます。
○ 私たちは、ミッションとして掲げた「人間性豊かなコミュニケーションの実現」に向けた多面的かつ多様な研究を一層推進します。
○ 私たちは、省エネルギーで高速・大容量、さらに適応性が高く耐災害性をも併せ持つ、情報処理や情報通信の研究開発を推進します。
○ 私たちは、最先端の情報処理・情報通信技術を基盤に、これまでとは質的に異なる高次の情報処理やコミュニケーションに関する研究開発を推進します。

We are pursuing the following goals, with the aim of resolving problems
associated with information and communication research and contributing to
the advancement of human knowledge.
• We continue to pursue diverse and multifaceted research projects in orderto accomplish our mission of creating communications technologies thatenrich people’s lives.
• We promote research and development on energy-efficient, high-speed,
and high-capacity information and communication technologies to produce highly applicable and disaster-tolerant systems.
• We promote research and development on novel and advanced information processing and communications by exploiting state-of-the-art information and communication technologies.

【重点戦略・展開施策】

Strategic Focus and Major Policies

1. 情報通信分野における課題を解決し人類の英知に貢献する研究の推進
情報通信研究分野において「ワールドクラスへの飛躍」に向け、先端的かつ多面的研究を推進します。
そのために、多彩な最先端研究の推進、最先端研究を通じた学生・社会人教育、共同利用・共同研
究拠点活動の推進、研究所の国際化と国際共同研
究の推進、産学連携の一層の推進に注力します。

1. Promotion of research on information and communication technologies forthe betterment of human knowledge
We promote multifaceted cutting-edge research in the fields of information and communication, in line with the objectives of “Achieving WorldClass Status and Leaping Ahead”. For this purpose, we focus on promoting
diverse state-of-the-art research, student and recurrent education throughresearch, our own activities as a joint usage/research center, international
partnerships, and partnerships with private industry.

2. 多彩な研究力の強化
基盤的研究を推進する部門に加えて、研究プロ
ジェクト内容に応じて多様な研究を推進するため、機動的な研究グループを形成できる柔軟な組織運営を行います。そのために、教員を学問体系で分類した部門に配置するとともに、研究所の組織として研究プロジェクトが編成できる体制を作ります。自主財源による雇用制度を新設し、女性・外国人を含む多様な人材を確保します。

2. Capacity-building for diverse research activities
In order to promote diverse research activities, we exercise flexible institute management that allows for dynamically formed research groups tomeet the needs of various research projects. Under our new flexible management system, researchers belong to basic research divisions according
to their research areas, and they can also participate in research groups
formed by the institute. In order to recruit more diverse research staff members, including female and foreign researchers, we have allocated our own
funding for new research positions.

6

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

3. 最先端研究を通じた研究者・技術者教育
最先端の研究と一体化した教育活動を進め、関連研究科と協力して国際的に高い水準の研究者・技術者を輩出します。国際連携プログラムを利用した海外留学・海外派遣の積極的支援体制を構築します。社会人教育を目的とした公開講座を実施します。

3. Training researchers and engineers through state-of-the-art research
We promote educational and professional development as an integrated part of our state-of-the-art research activities, and we train top-levelresearchers and engineers in collaboration with related graduate schools.
Through our international partnership programs, we introduced a support
program for study and research abroad. We also provide open lectures forrecurrent education.

4. 共同利用・共同研究拠点の活動の改革と推進
共同利用・共同研究拠点の中核的活動である共同プロジェクト研究を引き続き積極的に推進します。共同プロジェクト研究制度を組み替え、大型
プロジェクト提案型、若手研究者対象型、萌芽的研究支援型、国際共同研究推進型、組織間連携型などの区分を設定し、多様な共同プロジェクト研究を推進します。

4. Promotion of activities as a joint usage/research center
As a joint usage/research center, we promote nationwide cooperative
research projects, which are activities central to the institute. In order toencourage diverse research projects, we reformed our joint project researchsystems and classified our projects into five categories, according to theirmain objectives: large-scale project proposals, fostering young researchers,
providing support for novel and preliminary research, international joint research, and inter-organizational research.

5. 研究所の国際化と国際共同研究の推進
若手教員を毎年 1 名程度長期海外派遣する制度を実施します。外国人客員研究員招聘制度の強化
及び電気通信研究所国際シンポジウムの拡充により、最先端の国際研究活動を牽引します。国際的共同研究を推進し世界最高水準の研究を牽引するために、共同利用・共同研究拠点の中核的活動である共同プロジェクト研究において国際共同研究推進型プロジェクト研究を推進します。

5. Internationalization and promotion of international joint research
We have a program that sends a young researcher abroad each year. We
promote international research by strengthening our system for visiting foreign scholars, as well as through the RIEC international symposium. Basedon the goal of promoting world-class international joint research, we promote “international collaboration” in our cooperative research projects.

6. 産学連携の更なる推進
研究成果を活用した課題解決型産学官連携プロ
ジェクトを積極的に提案するとともに、共創研究
所や共同研究講座の設置を推進します。

6. Promoting academia–industry collaboration
We propose goal-oriented academia–industry collaboration, based on
our research results, and promote the establishment of co-creation research
centers and joint-research programs.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

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沿革CHRONOLOGY
1 誕生までBirth

東北大学における電気通信に関する研究は、1919
年（大正 8 年）、工学部に電気工学科が開設された当初から開始されました。当時、電気工学といえば強電工学が中心でしたが、学科開設に当たり敢えて弱電工学の研究に目を向けていきました。
1924 年（ 大 正 13 年 ）、 八 木 秀 次、 抜 山 平 一、 千葉茂太郎の三教授の「電気を利用した通信法の研究」
に対し、財団法人斉藤報恩会から、巨額な研究費が補助されました。これにより、我が国で初めて、電気通信に関する研究が組織的に行われるようになりました。新進気鋭の渡辺寧、松平正寿、岡部金治郎、
宇田新太郎、永井健三、小林勝一郎などが相次いで加わり、体制が整備されました。その結果、多くの研究成果を挙げ、多数の論文が内外の雑誌に発表されて注目を集めました。
その後の電気通信技術の発達や通信機器の普及とも相まって電気通信に関する研究の重要性が一層認識され、東北帝国大学に電気通信に関する研究を目的とした研究所を設置しようとする機運が次第に高まっていきました。その結果、1935 年（昭和 10 年）
9 月 25 日、東北帝国大学官制の一部が改正され、附属電気通信研究所の設置が公布されました。初代所長には抜山平一教授が兼務し、専任職員として助教
授 3 名、助手 6 名、書記 1 名が認められました。
この研究所は、電気工学科から発展的に独立した
経緯から工学部とは並列する形態をとってはいまし
たが、建物は電気工学科の一部を借用し、研究施設も従来のものを踏襲したものでした。このこともあって電気工学科とは不即不離の関係にあり、官制上の定員より遥かに多くの実質的な定員を擁して研究組
織も研究内容も一段と強化され、大いに成果を挙げられるようになりました。

Telecommunications research at Tohoku University began in 1919 with theestablishment of the Department of Electrical Engineering in the university’s
School of Engineering. In that era, work was centered on strong-current electrical engineering, but upon the establishment of this department attention
turned to weak-current electrical engineering.
In 1924, the Saito Foundation granted what in those days was a huge sum
to fund research by three professors, Hidetsugu Yagi, Heiichi Nukiyama, andShigetaro Chiba, into communication methods using electricity. As a result,telecommunications related research was conducted systematically for the
first time in Japan. The department was subsequently strengthened by the addition of a succession of gifted young researchers such as Yasushi Watanabe,
Masatoshi Matsudaira, Kinjiro Okabe, Shintaro Uda, Kenzo Nagai, and Katsuichiro Kobayashi. The fruits of their research were considerable, as reflectedby the publication of numerous papers in journals both in Japan and overseasthat attracted widespread attention.
Along with subsequent advances in telecommunications technologies andthe spread of communications equipment, the importance of telecommunications related research became increasingly recognized, fueling a groundswellof opinion in favor of setting up a research establishment to undertake telecommunications research at the Tohoku Imperial University. The university’s
statutes were revised and an affiliated telecommunications research institutewas established. Professor Heiichi Nukiyama was appointed as the first headof the new institute, and he had a full-time staff comprising three assistantprofessors, six assistants, and one secretary.
Given its intended evolution into an entity independent of the Department
of Electrical Engineering, this research institute was designed to function inparallel with the School of Engineering, but shared premises with the Department of Electrical Engineering, and its research facilities were conventional.
It maintained an arm’s length relationship with the Department of ElectricalEngineering and the number of people who functioned effectively as regularstaff was far larger than the number of regular staff prescribed by its statutes.
This strengthened both the organization and the content of its research, enabling it to produce noteworthy results.

2 揺籃と成長

Cradle and growth1941 年（昭和 16 年）、電気通信技術者養成に対する社会の要請に応え工学部に通信工学科が設置されました。電気通信研究所は、電気工学科、通信工学科と三者一体となった協力体制で研究と教育にあたり、多彩な研究と豊かな人材育成の実を挙げ、いわゆる一体運営の伝統が着々と育てられました。
1944 年（昭和 19 年）、官制の改正により、東北帝国大学附属電気通信研究所は附置研究所に移行いたしました。専任教授の定員を得て 5 部門からなる独立した研究所の体制を整えましたが、研究教育に対する電気工学科、通信工学科との密接な体制は引き続き堅持されました。
第二次大戦後の困難な時期にも辛うじて戦災を免れた研究施設で研究が続けられました。1949 年（昭和 24 年）、国立学校設置法の公布により、新たに国立大学として東北大学が設置され、その附置研究所として改めて電気通信研究所が設置されました。
その後のエレクトロニクス分野の急速な進展に伴い、本研究所は、1954 年（昭和 29 年）と 1957 年（昭和 32 年）に 1 部門ずつ、1961 年（昭和 36 年）に 4
部門、1962 年（昭和 37 年）と 1963 年（昭和 38 年）

In response to society’s need for telecommunications engineers, the Department of Electrical Communication was established within the School of Engineering in 1941. As part of a three-entity cooperative structure that included theDepartment of Electrical Engineering and the Department of Electrical Communication, the Research Institute of Electrical Communication (RIEC) achieved considerable success in a diverse range of research projects and produced a large
number of skilled personnel through its research and education activities. In thisway, it steadily built up a tradition of combined operations.
As a result of a statutory change, in 1944, RIEC, hitherto a telecommunications
research institute affiliated with Tohoku University, was given the status of an
integral research institute. It had an independent research institute structure comprising five divisions staffed by full-time professors, but firmly retained a systemof close links with the Department of Electrical Engineering and with communications engineering.
During the difficult circumstances of the postwar period, work continued in the
research facilities, which had narrowly escaped wartime destruction. As a resultof the promulgation of the National School Establishment Act in 1949, Tohoku
University was re-established with the status of a national university, and RIEC became one of its integral research institutes.
Owing to the subsequent rapid progress made in the field of electronics, there
were successive increases in the number of research divisions with the addition

8

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

に 3 部門ずつ、1965 年（昭和 40 年）、1969 年（昭和44 年）、1976 年（昭和 51 年）にそれぞれ 1 部門ずつと、次々に研究部門が増設され、20 研究部門、教職員およそ 100 名からなる大研究所へと発展しました。
1956 年（昭和 31 年）、片平構内旧桜小路地区に電気通信研究所としては初めての独立した新営建物（現在の多元物質科学研究所の一部）が竣工しました。
その後 1963 年（昭和 38 年）3 月末、同じ片平構内
旧南六軒丁地区にその倍以上の新営建物（現在の 1 号
館 S 棟）ができ、桜小路地区から南六軒丁地区への移転が開始されました。1966 年（昭和 41 年）には、工学部の青葉山移転に伴い旧電子工学科の建物（現在の1 号館 N 棟）が、1969 年（昭和 44 年）には工業教員養成所の廃止に伴い養成所の建物（現在の 2 号館）が、本研究所の建物として加えられ、全部門の移転が完了しました。さらに、1984 年（昭和 59 年）には超微細電子回路実験施設（平成 6 年 3 月時限）が設置され、1986 年（昭和 61 年）にスーパークリーンルーム棟が完成しました。平成 6 年 4 月には超微細電子回路実験施設を更に発展させる新施設として、超高密度・高速知能システム実験施設が設置されました。
一方、本研究所と密接な関係にある工学部電気系学科には、1958 年（昭和 33 年）に電子工学科が加わりました。また、1972 年（昭和 47 年）に応用情報学研究センターが設置され、1973 年（昭和 48 年）には大学院工学研究科に情報工学専攻が、1984 年（昭和 59 年）には工学部に情報工学科が増設されました。
これが基盤になって、1993 年（平成 5 年）には大学院に情報科学研究科が新たに設置されることになりました。1994 年（平成 6 年）には大学院重点化に基づき、工学研究科の電気及び通信工学専攻と電子工学専攻が電気・通信工学専攻と電子工学専攻に改められ、専任講座を含め併せて 9 講座が設置されました。
さらに、2007 年（平成 19 年）に電気系 4 学科と応用物理学科が統合して情報知能システム総合学科となり、2015 年には電気情報物理工学科に名称変更されました。2008 年（平成 20 年）には電気系が積極的に参画して、医学と工学の融合を目指す、我が国初の医工学研究科が新設されています。また、2012
年（平成 24 年）に工学研究科の電気・通信工学専攻
が電気エネルギーシステム専攻と通信工学専攻に改められました。

of one in 1954 and 1957, four in 1961, three in 1962 and 1963, and one in each of
1965, 1969, and 1976. This saw RIEC develop into a major re- search institute with
20 research divisions and some 100 teaching staff.
The year 1956 saw the completion of the institute’s first independent building(currently part of the Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials)
on the Katahira Campus, formerly in the Sakurakoji district of Sendai. The end of
March 1963 saw the completion of a new building (currently S Block No. 1 Building)that was double the size of its predecessor on the Katahira Campus formerly in the
Minami Rokken-cho district, marking the beginning of a move from the Sakurakoji
district to the Minami Rokken-cho district. When the School of Engineering transferred to Aobayama in 1966, the former Department of Electronic Engineeringbuilding (currently N Block, No. 1 Building) became an RIEC building, as did thebuilding (currently No. 2 Building) of the Training School of Engineering Teachers
upon its closure in 1969. This completed the transfer of all the divisions.
The Laboratory for Microelectronics (operating for a limited period until March
1994) was established in 1984, and the Super Clean Room block was completed
in 1986. The Laboratory for Electronic Intelligent Systems was established in April
1994 as an advanced version of the Laboratory for Micro- electronics.
In 1958 the electricity related departments of the School of Engineering, withwhich RIEC was closely associated, were supplemented by the addition of the
Department of Electronic Engineering. Subsequent milestones included theestablishment of the Research Center for Applied Information Science in 1972
and increases in the number of information engineering majors in the Graduate
School of Engineering in 1973 and in the information engineering departmentsin the School of Engineering in 1984. With this as a basis, the Graduate School ofInformation Sciences was newly established in 1993.
With greater emphasis being placed on graduate schools, in 1994 the electrical, communication science, and electronic engineering majors in the Graduate
School of Engineering became electrical and communication engineering andelectronic engineering majors. With greater emphasis being placed on graduate
schools, in 1994 the courses in electrical, communication science, and electronicengineering in the Graduate School of Engineering were replaced with courses
in electrical and communication engineering and electronic engineering. A total of nine courses were instituted, including full- time courses. In addition, fourelectricity related departments and the Department of Applied Physics were
amalgamated in 2007 to form the Department of Information and Intelligent
Systems, whose name was changed to Department of Electrical, Information andPhysics Engineering in 2015. In addition, 2008 saw the establishment of Japan’s
first Department of Biomedical Engineering, with the aim of fusing medicine andengineering with active input from the electrical field. In 2012, the Department ofElectrical and Communications Engineering of the Graduate School of Engineering was reorganized as the Department of Electrical Engineering and the Department of Communications Engineering.

3 発展 ─全国共同利用研究所から

Development:

このように東北大学が大きく変革される中で、電気通信研究所も 1995 年（平成 7 年）に創設 60 年を迎えることになり、これを期に高次情報化社会を迎えようとする時代の要請に応えて、全国共同利用研究所に改組・転換することとなりました。1994 年（平成 6 年）6 月、本研究所は「高密度及び高次の情報通
信に関する学理並びにその応用の研究」を行う全国
共同利用研究所への転換が認められ、ブレインコン
ピューティング、物性機能デバイス、コヒーレント
ウェーブ工学の 3 大研究部門に改組されました。そIn 1995 RIEC celebrated the 60th anniversary of its establishment. To markthe occasion it sought to meet the needs of the impending advanced information society by reorganizing itself as a national collaborative research institute.
In June 1994, approval was given for RIEC to become a national collaborative
research institute engaging in both theoretical and applied research relating
to high-density and advanced information communications, whereupon it
reorganized into three broad research divisions: Brain Computing, Materials
Science and Devices, and Coherent Wave Engineering. In addition, to replace
the Laboratory for Microelectronics, which had reached its specified duration,
the Laboratory for Electronic Intelligent Systems was established across the

共同利用・共同研究拠点へ─

From national collaborative research institute to joint usage/research center

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 20249

れとともに、時限を迎えた超微細電子回路実験施設に代わって、3 部からなる超高密度・高速知能実験施設が設置されました。
この間、IT 革命と呼ばれる情報通信技術の急速な進歩があり、情報化社会が現実のものとなりました。
情報化社会で本研究所が先導的役割を果たすために、
平成 13 年に本研究所の理念・目的・目標が新たに設定されました。理念として「人と人との密接かつ円滑なコミュニケーションは、人間性豊かな社会の持続的発展のための基盤であり、コミュニケーションに関する科学技術を飛躍的に発展させることで我が国のみならず広く人類社会の福祉に貢献する。」ことを掲げ、高密度及び高次情報通信に関するこれまでの研究成果を基盤とし、人間性豊かなコミュニケー
ションを実現する総合的科学技術の学理と応用を研究する中枢としての役割を果たすことを宣言しました。また、社会構造の変化に応えるべく、2002 年（平成 14 年）4 月には、産学連携による新情報通信産業の創生を目指した 3 研究部からなる「附属二十一世
紀情報通信研究開発センター」が省令施設として設置されました。
2009 年（平成 21 年）には大学の附置研究所・センターの制度は大きく変わり、これまでの全国共同利用研究所が廃止され共同利用・共同研究拠点制度となり、2010 年（平成 22 年）4 月には共同利用・共同研究拠点協議会が発足しました。この拠点には、施設利用だけでなく研究者コミュニティの強い要望のもとに共同研究を展開することが求められています。本研究所が 1994 年の全国共同利用研究所への転換の際に目指したものは、広く国内外から研究者を集めて共同プロジェクト研究を推進する共同研究型
研究所となることであり、それは、拠点制度の主旨を実質的に先取りしたものであります。これらの実績が認められて、本研究所は 2010 年に「共同利用・共同研究拠点」に認定され、2013 年の拠点活動に対する中間評価及び 2015 年の期末評価では、最高ランクの評価を与えられました。

three divisions.
The backdrop to this was the IT revolution, characterized by rapid progressin information and communication technologies, which made the informationsociety a reality. To ensure that RIEC played a leading role in the informationsociety, in 2001 its philosophy, objectives, and goals were reformulated.
RIEC has defined its philosophy as follows: “Close and smooth communication between people is fundamental to maintaining and developing aflourishing and humane society. We will contribute to the well-being not onlyof Japan but also of human society as a whole through the rapid development of science and technology related to communication.” In addition, RIEC
pledged that, based on the results of research conducted hitherto in relation
to high-density and advanced information communications, it would play apivotal role in undertaking comprehensive research into the theory and application of science and technology that will provide communication approaches
that benefit humankind.
Also, in April 2002, RIEC established the Research Center for 21st Century
Information Technology in compliance with a ministerial ordinance. Straddlingthe three research divisions, the center’s aim is to address, through collaborations between industry and academia, the changes that occur in the fabric ofsociety, leading to the creation of new information and communication industries.
In 2009, major changes were made to the organization of university research
institutes and centers; the national collaborative research institutes were abolished, and joint usage / research centers were established. A council for joint
usage / research centers was set up in April 2010. These centers involve not
only the joint use of facilities but also the conduct of joint research; somethingthat is strongly desired by the research community.
At the time of the change to a collaborative research institute in 1994,
RIEC’s intention was to operate with its orientation towards joint research,gathering research scientists together from a broad range of backgrounds
both within Japan and overseas, and pursuing joint research projects. In thisregard, RIEC anticipated the main goal of these new centers. In recognition of
its achievements, RIEC has been accredited as a joint usage / research center
since 2010. In both the mid-term and final assessment as a joint usage / research center, RIEC received the first rank evaluation for its research activity
and contribution to the related communities.

4 飛躍 ─世界の COE として─Leap forward: As a world center of excellence

来るべき次世代の情報通信時代において本研究所の理念・目標を実現するべく、今日ではそれにふさ
わしい研究体制が整備されています。平成 16 年度の改組では、研究分野の 4 部門制と、短期（5 年程度；
二十一世紀情報通信研究開発センター）・中期（10年程度；ナノ・スピン実験施設、ブレインウェア実験施設）・長期（20 年程度；各研究部門）の研究の進展に伴う時間軸を導入しました。平成 16 年 3 月には最新の設備を備えた「ナノ・スピン総合研究棟」が完成しました。
平成 21 年度には最先端研究開発支援プログラムを推進するために「省エネルギー・スピントロニクス
集積化システム研究センター」を、平成 23 年度には、東北大学災害復興新生研究機構で進められている 8 プロジェクトの一つとして、災害に強い情報通
信ネットワークの構築のための研究開発を推進する「電気通信研究機構」を本研究所が中心となって設立しました。さらに平成 25 年度の、企業との共同研究を着実に実施する組織として設立した「国際集積エ

To realize RIEC’s philosophy and goals in the coming era of next-generation
global, ubiquitous information communication, an appropriate research system
has been put in place. In fiscal 2004, a reorganization was undertaken, herein
research organizations were broadly classified into short-term (approximately 5
years; Research Center for 21st Century Information Technology) , medium-term(approximately 10 years; Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics, Laboratory for Brainware Systems), and long-term (approximately 20 years; 4 research divisions) research. In March 2004 we founded the Nanoelectronics andSpintronics Integrated Research Block equipped with the state-of-the art semiconductor cleanroom facility.
RIEC played important roles in establishing university wide organizations authorized by the President of Tohoku University. In the fiscal year of 2009, Center
for Spintronics Integrated Systems was established to carry out the program
designed by the Council for Science and Technology Policy, Cabinet Office,
Government of Japan. In 2011, Research Organization of Electrical Communication was established to carry out research on disaster-resistant information communication network as one of the eight programs Tohoku University launchedunder the Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration Research in re-

10 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

レクトロニクス研究開発センター」にも、本研究所教員が貢献しています。平成 26 年度には、本所初の概算要求「人間的判断の実現に向けた新概念脳型 LSI創出事業」が採択され、本事業の主体となる「ブレインウェア実験施設」の名称を「ブレインウェア研
究開発施設」と改めました。平成 28 年度には情報の質をも取り扱うための文理融合プロジェクト「ヨッタインフォマティクス研究センター」が本学の学際研究重点拠点として認定され活動を開始し、平成 30
年度には学内共同教育研究施設等として新たに設置されました。また、平成 29 年に指定国立大学として東北大学が認められた際の 4 つの研究の柱のひとつであるスピントロニクスは通研を中心として遂行されたものであり、「先端スピントロニクス研究開発センター」「スピントロニクス国際共同大学院」「スピントロニクス学術連携研究教育センター」の設立と運営に深くかかわっています。ただし、令和 4 年度
より「スピントロニクス学術連携研究教育センター」
は「先端スピントロニクス研究開発センター」に統合されました。
令和５年 4 月には、より迅速な社会実装をより強力に推し進めるために研究部門の改組と、未来の遠隔コミュニケーションを豊かにするための研究を行うサイバー＆リアル ICT 学際融合研究センターの新設を行いました。改組では、通研の将来像に示された 3 つの柱である「超計算力の獲得」、「空気のような情報インフラの構築」、「人間理解に基づく超知的システムの創出」に整合させるよう部門構成と部門
名称を改新しました。具体的には、これまでの 4 研
究部門構成から 3 研究部門構成（「計算システム基盤研究部門」、「情報通信基盤研究部門」、「人間・生体
情報システム研究部門」）に更新しました。それぞれの部門は、研究レイヤの異なる研究室により構成され、材料・デバイス並びにそれを利用したシステムまでを迅速に開発しうる体制を整えています。また、
サイバー＆リアル ICT 学際融合研究センターでは、学内外・国内外の幅広い知見を結集し、学際融合によって、豊かなコミュニケーションを実現するための鍵である「非言語情報通信」の研究開発を加速的に進め、成果の確実な社会実装を図っていきます。
本研究所は、現在大学院工学研究科（電気エネル
ギーシステム専攻、通信工学専攻、電子工学専攻）、情報科学研究科、および医工学研究科との間で、研究・教育の両面において緊密な協力体制を取っています。同時に国内のみならず世界中の研究者を迎え、世界における COE として電気通信に関する広範な分
野で積極的な研究活動を行うことも期待されています。平成 26 年 11 月には、延べ床面積 13,513 平米の本館が竣工し、平成 27 年 6 月には、電気通信研究所
80 周年記念と合わせて開所式を開催しました。令和3 年度概算要求として 2 号館の改築計画が認められ、現在、令和 7 年の竣工を目指し計画が推進されています。我々の誇りとするこれまでの諸先輩・同僚の実績を基礎に、情報通信技術の急速な発展とグローバリゼーションのうねりの中で、さらなる飛躍を図る新たな時代を迎えています。今後は、改組された
3 研究部門、従来の 2 施設・1 センターに加え、新しく発足したサイバー＆リアル ICT 学際融合研究セン
ターも加えて、コロナ禍でも浮き彫りとなったコミュ
ニケーションの重要性を意識しながら、人間性豊かな社会の持続的発展のための基盤を構築して参ります。

sponse to the heightened social needs after the East Japan Great Earthquake.
In 2013, Center for Innovative Integrated Electronic Systems was established
to construct a center of excellence of academic-industrial alliance. In 2014, theBrainware LSI Project, which aims to realize novel-concept LSIs that are capableof making human-like judgment, was adopted by the government. In 2016, “Yotta Informatics Research Center” was established. This is based on a project forhandling the “quality” of information to meet the challenges of “beyond bigdata” involving researchers from arts and sciences fields.
The research works on Spintronics, RIEC members are leading, was recognized as one of the four top level research fields of Tohoku University as the Designed National University in 2017. RIEC members have great contribution forestablishment and operation of the Center for Science and Innovation in Spintronics, Graduate Program on Spintronics, and Center for Spintronics Research
Network. In 2022, Center for Spintronics Research Network was consolidatedwith Center for Science and Innovation in Spintronics.
In April 2023, we reorganized our research divisions in order to more strongly
promote rapid social implementation and established the Interdisciplinary ICT
Research Center for Cyber and Real Spaces to conduct research aimed at enriching future telecommunications. In this reorganization, the division structureand division names were changed to be aligned with the three pillars in the
future vision: Transcendent computational capability, Infrastructures as naturalas breathing, and Creation of super-intelligent systems based on human understanding. Specifically, the existing four research divisions were reorganized
into three research divisions (Computing System Platforms Division, Information
Communication Platforms Division, and Human and Bio Information Systems
Division). Each division is composed of laboratories conducting research at
different layers and is structured to enable rapid development of materials,
devices, and their systems-level applications. The Interdisciplinary ICT ResearchCenter for Cyber and Real Spaces accelerates research and development of“telecommunication with nonverbal information”, which is the successful key torealize rich telecommunication, through interdisciplinary collaboration.
RIEC has structures for close cooperation in the spheres of research and education with the School of Engineering (Electrical Engineering, Communications
Engineering and Electronic Engineering), the Graduate School of Information
Sciences, and the Graduate School of Biomedical Engineering. At the sametime it welcomes researchers from within Japan and from all over the world,
and as a world center of excellence its duty is to engage vigorously in research
activities in a wide range of fields related to telecommunications. Constructionof the main building of 13,513m2 was finished in November of 2014, and an
opening ceremony for the building was held on June 23, 2015, together withthe cerebration of 80th anniversary. In addition, the reconstruction of Building #2 is scheduled to be completed in 2025. Building on the proud record ofachievement of our distinguished predecessors and colleagues, we are entering a new era in which we hope to make further leaps forward amid the rapid
development of information and communication technologies and the risingtide of globalization. Towards the era of New Normal, we are advancing new
research on rich and seamless human communication in cyber and real space.
RIEC is now organized around the three new research divisions, the existing two
research facilities and one center, and a new interdisciplinary ICT (Information
and Communication Technology) Research Center for Cyber and Real Spaces.
Together, our institute will build a foundation of sustainable growth of our society with rich humanity, while acknowledging the importance of communication
as highlighted by the COVID-19 pandemic.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 11

組織

Organization
機構

Organization Chart
所長
Director

運営協議会
Advisory Council

計算システム基盤研究部門
Computing System Platforms Division

副所長
Deputy Director

情報通信基盤研究部門
Information Communication Platforms Division

研究部門
Research Divisions

人間・生体情報システム研究部門
Human and Bio Information Systems Division

ブレインウェア研究開発施設
Laboratory for Brainware Systems

教授会
Faculty Council

ナノ・スピン実験施設
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics
附属研究施設Research Facilities
21 世紀情報通信研究開発センター
Research Center for 21st Century Information Technology

機動的研究グループ
Ad-hoc Research Groups

サイバー＆リアル I C  T 学際融合研究センター
Interdisciplinary ICT Research Center for
Cyber and Real Spaces

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health

やわらかい情報システムセンター
Flexible Information System Center
共通研究施設Common Research Facilities
研究基盤技術センター
Fundamental Technology Center
事務部
Administration Office
古河電工×東北大学 フォトニクス融合共創研究拠点

共創研究所
Co-creation Research Center

12 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Furukawa Electric×Tohoku Univ.
Co-creation Research Center
for Photonics Integration

※本務は原則として研究部門です。

* 学内他部局との連携

計算システム基盤研究部門

Computing System Platforms Division

固体電子工学研究室
Solid State Electronics（佐藤 茂雄）
遠藤哲郎
（兼）
吹留 博一
（白井 正文）
山末 耕平
平永 良臣
白井 正文
阿部和多加
深見 俊輔
金井
駿

(S. Sato)
T. Endoh
H. Fukidome

佐藤 茂雄
櫻庭 政夫
山本 英明
大塚 朋廣

S. SatoM. Sakuraba
H. Yamamoto

誘電ナノデバイス研究室
Dielectric Nano-Devices
物性機能設計研究室
Materials Functionality Design
スピントロニクス研究室
Spintronics
ナノ集積デバイス・システム研究室
Nano-Integration Devices and Systems
量子デバイス研究室
Quantum Devices
革新的スピントロニクスデバイス研究室
Innovative Spintronic Device
コンピューティング情報理論研究室
Computing Information Theory
新概念 VLSI システム研究室
New Paradigm VLSI System(M. Shirai)
K. Yamasue
Y. Hiranaga
M. Shirai
K. AbeS. Fukami
S. Kanai

T. Otsuka

Bengt Johan Åkerman
圭介

K. Nakano

羽生 貴弘
夏井 雅典
鬼沢 直哉
計算システム基盤技術研究室（客員）Computing System Platform Technology (Visitor Section)

T. Hanyu
M. Natsui
N. Onizawa

情報通信基盤研究部門

中野

Information Communication Platforms Division

超高速光通信研究室
Ultrahigh-Speed Optical Communication

廣岡
葛西

俊彦
恵介

T. Hirooka
K. Kasai

応用量子光学研究室
Applied Quantum Optics

八坂
吉田
横田
末松

洋
真人
信英
憲治

H. Yasaka
M. Yoshida
N. Yokota
N. Suematsu

先端ワイヤレス通信技術研究室
Advanced Wireless Information Technology
情報ストレージシステム研究室
Information Storage Systems
超ブロードバンド信号処理研究室
Ultra-Broadband Signal Processing

Y. Tanaka
田中陽一郎
Simon John Greaves
T. Otsuji
尾辻 泰一
A. Satou
佐藤昭

量子光情報工学研究室
K. Edamatsu
枝松 圭一
Quantum-Optical Information Technology
ネットワークアーキテクチャ研究室
G. Hasegawa
長谷川 剛
Network Architecture
N. Homma
本間 尚文
環境調和型セキュア情報システム研究室
Environmentally Conscious Secure Information System
情報通信基盤技術研究室（客員）Information and Communication Platform Technology (Visitor Section)
人間・生体情報システム研究部門
Human and Bio Information Systems Division
生体電磁情報研究室
Electromagnetic Bioinformation Engineering
先端音情報システム研究室
Advanced Acoustic Information Systems
高次視覚情報システム研究室
Visual Cognition and Systems

石山
後藤
坂本

和志
太一
修一

K. Ishiyama
T. Goto

塩入
曽

諭
加蕙

S. Shioiri
C. Tseng

S. Sakamoto

A. Ishiguro
実世界コンピューティング研究室
石黒 章夫
T. KanoReal-World Computing
加納 剛史
ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
A. Hirano
平野 愛弓
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices
Y. Kitamura
北村 喜文
インタラクティブコンテンツ研究室
K. Takashima
Interactive Content Design
高嶋 和毅
Y. Horio
堀尾 喜彦
ソフトコンピューティング集積システム研究室
Soft Computing Integrated System
遠藤哲郎（兼）T. Endoh
スピントロニクス・CMOS 融合脳型
集積システム研究室
Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated Systems
生体情報システム研究室（客員）
Bio Information Systems (Visitor Section)

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

スピントロニクス研究室
Spintronics
ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices
ナノ集積デバイス・システム研究室
Nano-Integration Devices and Systems
革新的スピントロニクスデバイス研究室
Innovative Spintronic Device

深見
金井
平野

俊輔 S. Fukami
駿 S. Kanai
愛弓 A. Hirano

佐藤 茂雄 S. Sato
櫻庭 政夫 M. Sakuraba
山本 英明 H. Yamamoto
Bengt Johan Åkerman

ブレインウェア研究開発施設

Laboratory for Brainware Systems

認識・学習システム研究室
Recognition and Learning Systems
ソフトコンピューティング集積システム研究室Soft Computing Integrated System
新概念 VLSI システム研究室
New Paradigm VLSI System
実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

塩入
坂本
堀尾

諭 S. Shioiri
修一 S. Sakamoto
喜彦 Y. Horio

羽生
夏井
鬼沢
石黒
加納

貴弘
雅典
直哉
章夫
剛史

T. Hanyu
M. Natsui
N. Onizawa
A. Ishiguro
T. Kano21 世紀情報通信研究開発センター
Research Center for 21st Century Information Technology
産学官研究開発部
Industry-Academia-Government-Collaboration Research and Development Division
ワイヤレス ICT
末松 憲治 N. Suematsu
プラットフォームプロジェクト
Wireless ICT Platform Project
学際連携研究部Interdisciplinary Collaboration Research Division
スピントロニクス・CMOS 融合
羽生 貴弘 T. Hanyu
脳型集積システムの研究プロジェクト
Research project of Spintronics/CMOS-hybrid brain-inspired integrated system
萌芽研究部
Exploratory Research Division
注意推定による塩入
諭 S. Shioiri
教育支援システムの実現
Development of the education support system with estimation of
attention states
北村 喜文 Y. Kitamura
共生社会を実現する
ドローン利活用技術の研究
Drone Utilization Technologies to Realize a Symbiotic Society
スマート工場を実現する
末松 憲治 N. Suematsu
ワイヤレス IoT 基盤技術の研究開発
Wireless IoT Technology for Smart Factories
サイバー＆リアル ICT 学際融合研究センター
Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
人間コミュニケーション科学研究グループ
塩入諭 S. Shioiri
Human Communication Science Research Group曽加蕙 C. Tseng
AI 研究グループ
AI Research Group長谷川 剛 G.Hasegawa
ネットワーク基盤研究グループ
廣岡 俊彦 T.Hirooka
Network Platform Research Group
末松 憲治 N.Suematsu
セキュリティ基盤研究グループ
本間 尚文 N.Homma
Security Platform Research Group
北村 喜文 Y.Kitamura
XR コミュニケーション技術研究グループ
XR Communication Technology Reserch group
坂本 修一 S.Sakamoto
応用研究グループ高嶋 和毅 K. Takashima
Applied Research Group
産学官共創企画室
Industry-University-Government Co-Creation Planning Office
高等研究機構新領域創成部＊Division for the Establishment of Frontier Sciences

スピントロニクス・
遠藤哲郎（兼）T. Endoh
CMOS 融合脳型集積システム研究室
Spintronics /CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated Systems
研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center

工作部
Machine Shop Division
評価部
Evaluation Division
プロセス部
Process Division
情報技術部
Information Technology Division
事務部
総務係
General Affairs Section
図書室
Library
研究協力係
Cooperative Research Section
経理係
Accounting Section
用度係
Purchasing Section

Administration Office

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 13

職員数Faculty & Staff

令和5年5月1日現在／as of May 1, 2023

教授

Professors

21

准教授

Associate Professors

19

助教

Assistant Professors

16

学術研究員

Research Fellows

5

特任教授

Specially Appointed Professors

4

特任准教授

Specially Appointed Associate
Professors

1

Specially Appointed AssistantProfessors
Specially Appointed Research
Fellows

特任助教
特任研究員

5
3

事務職員

Administrative Staff

14

技術職員

Technical Staff

12

合計

Total

100

研究員受入れ数（令和４年度）

Researchers (FY2022)
外国人研究員Foreign Researchers

客員教授

Visiting Professors

2

客員准教授

Visiting Associate Professors

1

民間等共同研究員

Cooperative Researchers of Private Company etc

9

日本学術振興会特別研究員

JSPS Research Fellowship for Young Scientists

6

日本学術振興会外国人特別研究員

JSPS Postdoctoral Fellowship for Overseas
Researchers

3

日本学術振興会外国人
招へい研究者

Invitation Fellowship for Research in Japan

1

受託研究員

Contract Researchers

1

受託研修員

Contract Trainees

1

合計

Total

24

学生数

Students

令和5年5月1日現在／as of May 1, 2023
工学部・工学研究科
School of Engineering

情報科学研究科
Graduate School ofInformation Science

医工学研究科
Graduate School of
Biomedical Engineering

電気通信研究所
RIEC

合計
Total

学部4年生
Undergraduate Students

59 ( 2 )博士前期課程Master Course Students

89 ( 3 )47 ( 9 )4140 (12)

博士後期課程Doctor Course Students

25 (14)9(6)640 (20)59 ( 2 )研究所等研究生
Institute Research Students
合計
Total

173 (19)56 (15)10※（14 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

0

   0

0

239 (34)）外国人で内数／ Foreigner

敷地・建物Land and Buildings
敷地：仙台市青葉区片平二丁目1番1号片平南地区敷地内
Site: 2-1-1 Katahira, Aoba-ku, Sendai, 980-8577, JAPAN
建物：総建面積		
総延面積		
Building: Total building area
Total floor area

14,993m2
42,257m2
14,993m2
42,257m2

建物名
Name of Buildings

様式
Structure

竣工年度
Year of Completion

延面積
Floor Area

本館
Main Building

鉄筋コンクリート地上6階、地下1階
Reinforced Concrete, 6 stories, 1basement

2014

13,513m2

1号館
Building No.1

鉄筋コンクリート4階建
Reinforced Concrete, 4 stories

S棟
Building-S：1962, 1963

7,791m2

N棟
Building-N：1959, 1960
2号館
Building No.2

鉄筋コンクリート4階建
Reinforced Concrete, 4 stories

1962, 1963

7,058m2

ナノ・スピン実験施設
鉄骨5階建
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics Steel-frame, 5 stories

2004

7,315m2

ブレインウェア研究開発施設
Laboratory for Brainware Systems

1967, 1968, 1972

鉄筋コンクリート平屋建
Reinforced Concrete, 1 story

鉄筋コンクリート（一部鉄骨）2階建
1986
Reinforced Concrete (partly steel-frame), 2 stories

527m2

1,693m2

鉄骨平屋建
Steel-frame, 1 story

1996

598m2

軽量鉄骨2階建Light-weight steel-frame, 2 stories

1999

148m2

鉄筋コンクリート3階建
Reinforced Concrete, 3 stories

1930

1,343m2

鉄骨平屋建
Steel-frame, 1 story

2002

435m2

評価・分析センター
Evaluation and Analysis Center

鉄筋コンクリート2階建
Reinforced Concrete, 2 stories

1981

787m2

ヘリウムサブセンター
Helium Sub-Center

鉄筋コンクリート（一部軽量鉄骨）平屋建
Reinforced Concrete (partly light-weightsteel-frame), 1 story

1972

74m2

附属工場
Machine Shop

鉄筋コンクリート（一部軽量鉄骨）平屋建
Reinforced Concrete (partly light-weightsteel-frame), 1 story

1965, 1966, 1978

488m2

21世紀情報通信研究開発センター
Research Center for 21st Century
Information Technology

その他
Others

487m2

計
Total

42,257m2

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 15

予算

Budget
電気通信研究所における予算の推移

Budget Shift

単位：百万円／ million yen

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予算額内訳

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単位：千円／ thousand yen

Budget Summary
事 項
Categories

運営費交付金Operation Grants

外部資金
External Funds

FY2017FY2018FY2019FY2020

FY2021

FY2022

人件費

Personnel Expenses

835,904

790,118

742,128

801,695

744,591

699,851

物件費

Non-Personnel Expenses

626,824

556,937

566,533

567,249

571,737

553,851

1,462,728

1,347,055

1,308,661

1,368,944

1,316,328

1,253,702

549,034

231,643

363,325

293,404

282,400

276,146

963,585

753,391

486,053

669,454873,456

1,178,325

40,541

54,34442,43627,20057,422

29,604

220,733

134,311

155,852

172,874

234,487

315,346

1,553,160

1,039,378

891,814990,058

1,213,278

1,484,075

運営費交付金 計
Operation Grants Total
科学研究費補助金
Grants-in-Aid for Scientific Research
受託研究費
Funds for Commissioned Research
寄附金Donations（再掲）間接経費

Indirect Expenses

外部資金 計External Funds Total
災害復旧経費

Expenses for Reconstruction

0

0

1,936

172,477

6,732

20,472

移転事業経費

Expenses for Relocation

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

117,997

0

0

1,936

172,477

6,732

138,469

3,015,888

2,386,433

2,202,411

2,531,479

2,536,338

2,876,246

施設整備費

Expenses for Facilities Improvement

施設整備費等 計
Expenses for Facilities Improvement etc. Total
合 計
Total

16 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

外部資金受入状況

External Funds

単位：百万円／ million yen
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科学研究費補助金'RANTS IN !IDFOR3CIENTIFIC2ESEARCH
科学研究費補助金'RANTS IN !IDFOR3CIENTIFIC2ESEARCH

外部資金内訳

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受託研究費&UNDSFOR#OMMISSIONED2ESEARCH
受託研究費&UNDSFOR#OMMISSIONED2ESEARCH

寄附金$ONATIONS
寄附金$ONATIONS

External Funds
事 項
Categories

単位：千円／ thousand yen
FY2017FY2018FY2019FY2020

FY2021

FY2022

科学研究費補助金
Grants-in-Aid for Scientific Research

549,034

231,643

363,325

293,404

282,400

276,146

受託研究費
Funds for Commissioned Research

963,585

753,391

486,053

669,454873,456

1,178,325

寄附金
Donations

40,541

54,34442,43627,20057,422

29,604

1,553,160

1,039,378

891,814990,058

1,213,278

1,484,075

合 計
Total

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 17

共同プロジェクト研究

Nation-wide Cooperative Research Projects
共同プロジェクト研究の理念と概要

RIEC Nation-wide Cooperative Research Projects Outline

本研究所は、情報通信分野における COE（Centerof Excellence）として、その成果をより広く社会に公開し、また研究者コミュニティーがさらに発展するために共同利用・共同研究拠点として所外の研究者と共同プロジェクト研究を遂行している。本研究所の学問の性格上、単なる設備の共同利用ではなく、本研究所教員との共同研究を前提としているところに特徴がある。本研究所の「共同プロジェクト研究」とは、情報通信分野における技術・システムに関する各種の研究を国内外の優れた研究者の協力のもとに企画・コーディネートし、プロジェクト研究として実施していくものである。
共同プロジェクト研究は、所内外の研究者の英知を集めて企画され、さらにその積極的な参加を得て実施されることが肝要である。これまで、本研究所の共同プロジェクト研究の提案および実施は、国内
外の国・公・私立大学、国・公立研究機関及び、民間企業・団体等の教員及び研究者を対象として、公募により行われている。

The Institute has a long history of fundamental contributions in many fields
of engineering and science that include the fields of semiconductor materials
and devices, magnetic recording, optical communication, wireless communication, electromagnetic technology, applications of ultrasonics, acoustic
communication, non-linear physics and engineering, and computer software.
On the basis of this rich historical background the Institute was designatedas National Center for Cooperative Research in 1994. Accompanying Tohoku
University’s transformation to “a national university juridical entity” in April
2004, this institution plays a leading role on the world stage, as its researchers,
both domestic and foreign, continue the task of “investigating the theory andapplication of universal science and technology to realize communication, tothe enrichment of humanity.”
In such background, the Institute organizes Nation-wide Cooperative Research Projects by coordinating its activities with research workers. The main
themes for Cooperative Research are selected annually by the Committee
for Cooperative Research Projects. Then invitations for project proposals andparticipation are extended to university faculties and government laboratories
as well as industrial research groups. Each project approved by the FacultyCouncil of the Institute is carried out by a team of researchers that include
members of the Institute as well as outside participants.

共同プロジェクト研究委員会

Related Council and Committees

共同プロジェクト研究の運営のために、共同プロ
ジェクト研究委員会及び共同プロジェクト実施委員
会、共同プロジェクト選考委員会が設置されている。
共同プロジェクト研究委員会は、共同プロジェクト研究に関する重要な事項を審議するために所内 3 名、
学内 2 名と学外 5 名の合計 10 名の委員により構成されている。共同プロジェクト研究委員会の使命
は、本研究所で遂行されている研究内容の特徴を重視しながら、所内外の意見を広く求め、研究所の目的である「人間性豊かなコミュニケーションを実現
する総合的科学技術の学理と応用の研究」の発展に不可欠な共同プロジェクト研究を積極的に推進することにある。これまで、公募研究の内容、採択の基
準、外部への広報、企業の参加に関する点等について議論を行ってきており、特に企業の参加に関しては、公平・公表を原則として積極的な対応を行ってきている。なお、共同プロジェクト研究の採択に際し審査を厳格に行うため、外部委員を含めた共同プ
ロジェクト選考委員会が設置されている。
また、共同プロジェクト研究の円滑な実施を図る
ために、本研究所専任の教員により組織されている
共同プロジェクト実施委員会が設置されている。

The Advisory Council which includes members from other institutions hasan advisory function to the Director in defining the general direction of theresearch at the Institute and its Nation-wide Cooperative Research Projects.
The Project Selection Committee that includes members from the outsideof Tohoku University has a judging function for project proposals. The purpose of the Project Steering Committee is the proper operation of approved
projects.

18 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

共同プロジェクト研究

RIEC Nation-wide Cooperative Research Projects in FY2023

令和 5 年度の共同プロジェクト研究は、所内外から公募され、審議の結果、130 件（A：78 件、B：38
件、S：1 件、S 国際：1 件、T：12 件）が採択された。
なお、区分 A は各々の研究課題について本研究所の施設・設備などを使用して行うプロジェクトであり、78 件のうち 70 件が外部よりの提案、区分 B は短期開催の研究会形式のプロジェクトで、38 件のうち 35
件が外部よりの提案のものである。また、民間の研究者が参加している研究は、区分 A が 11 件、区分
B が 14 件である。区分 A に対しては、大型プロジェ
クト提案型、若手研究者対象型、萌芽的研究支援型、先端的研究推進型、国際共同研究推進型の 5 つの研
究タイプ、区分 B に対しては、これらに加え産学共同研究推進型を設けている。
また、区分 S は組織間連携に基づく共同プロジェ
クト研究であり、区分 S 国際は国際的連携研究推進を目的として海外組織と共同研究を実施するものである。情報通信分野の特に力点を置いて研究を推進
すべき課題について、本研究所が中心となりつつ、
相乗・補完効果の期待できる国内外の大学附置研等の研究組織と共同して推進する。
なお、これまで研究発表・討論、新分野の開拓および萌芽的研究の育成の場として運営されてきた「東北大学電気通信研究所工学研究会」を、令和 4 年度
より学内の学生育成支援を主たる目的とした「区分T」として、共同プロジェクト研究の一環として取り扱うこととした。工学研究会の理念を継承したうえ
で、学内外の研究者による研究会や講演会での発表・討論を通じ、共同利用・共同研究拠点の活動をさらに推進する。

Applications for the FY2023 RIEC Nation-wide Cooperative Research Project
Program were received from inside and outside the Institute, and 130 projects(A : 78, B : 38, S : 1, S-international : 1, T : 12) were approved. Type A projects haveaccess to the Institute’s facilities and equipment, and 70 out of 78 proposals
came from external applicants. Type B are short-term, study group-type projects, and 35 out of 38 proposals came from external applicants. Furthermore, 11
research project in Type A and 14 research projects in Type B have participating
researchers from the private sector.
There are five types of research in Type A : Large Research Project, Young
Researcher’s Project, Exploratory Research Project, Advanced Research Project, and International Cooperative Research Project. In addition to these five,Type B also has Industry-University Cooperative Research Project.
Type S consists of Inter-Organizational Cooperative Research Projects, andType S-International Promotes Collaborative Research with Overseas Organizations. The Institute will take the lead in priority research areas in information
technology, collaborating with domestic and overseas research organizations,
including university-affiliated institutes, that are complementary and can create synergy.
Until FY2021, the Institute operated the Study Groups on Electrical Communication as a place to present and discuss research findings, establish new
research fields, and foster exploratory research. From FY2022, however, theStudy Group will be classified as Type T and become part of the Cooperative
Research Project Program to foster the Institute’s students. Inheriting the Study
Group’s philosophy, the Program will further promote activities of the Institutethrough presentations and discussions by internal and external researchers atconferences and lectures.

令和 4 年度実績

Details of the RIEC Nation-wide Cooperative Research Project Programin FY2022

採択件数 117 件（A：71 件、B：32 件、S：1 件、S 国際：1 件、区分Ｔ：12 件）
研究者数 1,187 名（A：484 名、B：434 名、S：21 名、S 国際：
25 名、区分Ｔ：223 名）※区分 A と区分 B に対する 6 つのタイプの採択件数の内訳は以下の通りである（重複を含む）。
国際共同研究推進型：34 件
萌芽型研究支援型：43 件
若手研究者対象型：5 件
先端的研究推進型：54 件
大型プロジェクト提案型：3 件
産学共同研究推進型：9 件
その他：0 件共同プロジェクト研究の公募・実施について
共同プロジェクト研究は、毎年 1 月に翌年度のプロジェクトの公募を行い、審査を経て採択された課
題は、本研究所の対応教員とともに翌年 3 月までプ
ロジェクトを実施することとしている。また、共同
プロジェクト研究の成果発表の場として、毎年 2 月に「共同プロジェクト研究発表会」を開催し、国内外の多数の研究者による活発な議論が行われている。

http://www.riec.tohoku.ac.jp/ja/nation-wide/koubo/

No. of approved projects : 117 (A : 71, B : 32, S : 1, S-International : 1,T:12)
No. of researchers : 1,187 (A : 484, B : 434, S : 21, S-International : 25,T:223)* The breakdown of the six types of research in Type A and Type B are as follows (including overlaps)
International Cooperative Research Project : 34
Exploratory Research Project : 43
Young Researcher’s Project :5
Advanced Research Project : 54
Large Research Project : 3
Industry-University Cooperative Research Project : 9
Other : 0

Public Invitation to RIEC Nation-wide Cooperative
Research Project
Every January, the Institute starts public invitation process for the RIEC Nation-wide Cooperative Research Project Program for the following fiscal year.
The applications are screened, and approved projects are implemented with
relevant Institute faculty members until March of the following year. Furthermore, the Institute holds the RIEC Annual Meeting on Cooperative Research
Projects every February to present the results of the projects and hold active
discussions with Japanese and foreign researchers.

http://www.riec.tohoku.ac.jp/en/nation-wide/koubo/

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 19

令和 5 年度通研共同プロジェクト研究採択一覧 ／ Title of Nation-wide Cooperative Research Projects in FY2023【区分 A / Type A】■ Si・Ge 混合プラットフォーム上への異種機能混載集積回路の実現
Development of Multi-Functional Integrated Circuit on Si / Ge Hybrid
Platform■ 非磁性体中におけるスピンダイナミクスの制御に関する研究
Control of spin dynamics in non-magnetic materials■ 非平衡プラズマ活性種を活用したバイオ・医療デバイスの創成
Creation of Bio-Medical Devices Utilizing Non-Equilibrium PlasmaProducing Reactive Species■ 量子デバイスの放射線応答に関する開発・研究
R&D on radiation response of quantum devices■ 原子層量子デバイスの開発
Development of Quantum Device based on Atomically Thin Layered
Materials■ 超広帯域通信のための THz オンチップアレイアンテナに関する研究
Research of on-chip THz array antenna for ultra-wideband
communication■ RTD の非線形性を用いた高周波カオス回路とその応用
High frequency chaos circuits using resonant tunneling diodes and theirapplications■ 端末内蔵型ミリ波大規模アレイアンテナの研究
Millimeter-wave large-scale array antenna for wireless terminal
application■ ５G・IoT のためのエネルギーハーベストとメタサーフェス応用に関する研究
Study on energy harvesting and meta-surface applied for 5G / IoT■ 広帯域光電子機能集積デバイスを用いた低遅延かつシームレスなアクセ
スネットワークに関する研究
Study of delay-sensitive and seamless access networks using widely
frequency selectable optoelectronics integrated devices■ 現実世界に重畳された情報インターフェイスを用いた IoT デバイスおよびロボットの操作・可視化技術
Mixed Reality for IoT and Robotics: Opportunities and Challenges for
Immersive Human-Robot Interaction■ 外界とのインタラクションを実現する再構成可能な頭部搭載型ディスプレイ
Reconfigurable Head-Mounted Displays Enabling Real-world Interactions■ 聴覚的注意の時空間特性に関する研究
An investigation on spatio-temporal characteristics of auditory selective
attention■ バイノーラルキュー制限条件の音空間知覚に関する研究
Study on sound space perception under limited binaural cue condition■ 薄膜メムキャパシタを用いたニューロモーフィックシステム
Neuromorphic Systems using Thin-Film Memcapacitors■ IoT セキュリティの研究
IoT security technologies■ 先端的ハーモナイズドエージェントプラットフォームの研究開発
Development of Advanced Harmonized Agent Platform■ デバイス・インフォマティクスの創成と Beyond 5G デバイスへの応用
Creation of device informatics and application to Beyond 5G devices■ 実験・理論・データ科学の融合による量子技術の研究
Quantum research based on integration of experimental, theoretical anddata science■ 遠距離における非接触電力伝送の検討
Investigation of contactless power transmission in a long distance■ 空間知覚の身体性：異方性と個人差
Embodiment of space perception: anisotropy and individual difference■ 視聴覚情報からの高臨場感ハイブリット振動作成
Effects of body vibration generated from audio-visual signal on
perceived reality in multimodal contents■ 光通信技術を用いた重力観測網の構築と火山活動監視に関する研究
Research on the formation of a gravity observation network using opticalcommunication technologies and the monitoring of volcanic activities■ 脳型計算ハードウェアとエッジコンピューティングへの応用
Hardware Technology for Brain Computing and its Application to Edge Computing■ Coplanar waveguide size and magnetization angle dependence ofmagnetization dynamics in CoFeB-MgO magnetic tunnel junction
structure measured by spin rectification ferromagnetic resonance■ SiH4-CVD による金属ナノドットのシリサイド化反応制御に関する研究
Study on Silicidation Reaction of Metal Nanodots with SiH4
■ Study of magnetic, dielectric and optical properties of nanomaterials for
Terahertz applications■ ナノギャップ金属電極による単一コロイド量子ドットの電気伝導評価
Electron transport through single colloidal quantum dot coupled tonanogap metal electrodes■ 非対称磁気渦構造を有するサブミクロンサイズ磁性体の高周波応答High Frequency Response of Submicron-Sized Magnetic Materials with
Asymmetric Magnetic Vortex Structure■ 軽元素を含む逆ペロブスカイト型金属材料の開発とスピントロニクス実用素子の作製
Fabrication of spintronic devices based on antiperovskite-type metallic
films with light elements■ Japan-USA International Collaborative Research on the Theoretical andExperimental Investigation of Coulomb Drag Instability of Graphene
Dirac Plasmons and its Application for THz Laser Transistors■ ポスト 5G 基地局に向けたダイヤモンド高周波高出力素子および回路の開発
Development of diamond RF high power devices and circuits for post5G base station Interpersonal coordination of motor, cognitive andneurophysiological processes in joint activities

20 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

■ 多感覚情報を用いた自己感の制御に関する研究

Manipulation of sense of self using multisensory information■ Exploring and designing interactions for VR headsets using smartphoneinterfaces■ オンライン視覚心理物理実験・モデル共有環境の構築

Online-based visual psychophysics and shared modeling environment■ 学習時の注意推定に関する研究

Estimation of attention states during learning■ 顔表情分析の遠隔医療応用に関する研究

Study on application of facial expression analysis to remote medical care

■ Creation, manipulation, and electrical control of chiral spin textures in

non-collinear antiferromagnetic heterostructures■ 単一光子検出のための超伝導ナノワイヤーに関する研究

Study of Superconducting Nanowire for Single Photon Detection■ Interpersonal coordination of motor, cognitive and neurophysiologicalprocesses in joint activities■ 人体領域通信用指向性伝搬特性に関する研究

Propagation directivity of wireless body area network■ XR 技術を活用した協働型 HyFlex 授業環境構築のための探索的研究

An Exploratory Study to Build an Environment for Collaborative HyFlex
Classes Utilizing XR Technology"■ グラフェンエミッタの研究
Study on graphene emitter■ 新 IV 族半導体ナノエレクトロニクスにおける材料・プロセス基盤技術開発に関する研究
Development of Fundamental Technology of Materials and Processes for
New Group-IV Semiconductor Nanoelectronics■ 酸化チタンナノチューブ型高感度ガスセンサの開発
Development of a sensitive TiO2 nanotube gas sensor■ 高磁場 MRI 対応体腔内 NMR 受信プローブの開発
Development of intraluminal NMR probe for high magnetic field MRI■ 逆磁歪効果と磁気光学効果を用いた口腔内咬合力計測に関する基礎調査
Fundamental Survey on Measurement of Intraoral Bite Force Using Inverse
Magnetostrictive and Magneto-Optical Effects■ 2D van der Waals quantum materials for efficient charge-spin conversion■ Japan-Russia International collaborative research of new designs of highpower large-area photoconductive antenna-emitters■ high-k/Ge 構造における界面物理構造のプロセス温度依存の解明
Investigation of physical structure model of high-k/Ge interface affectedby process temperatures■ 二次元材料を用いたプラズモニック・ナノデバイスに関する研究
Study on plasmonic nanodevices based on two-dimensional materials■ Current-induced orbital effects in magnetic heterostructures■ 超 100GHz 帯ダイレクトディジタル送受信機技術の創成
survey of over100GHz direct digital transceiver technology■ ミリ波デバイスおよび伝送線路の最適設計に関する研究
Study on optimization design of milli-meter wave devices andtransmission lines■ New generation of 2d material based devices for terahertz technology■ Collaborative evaluation of non-verbal communication solutions■ 産業保健領域における VR 機器を活用した体験型実地研修の実践
Practice of experiential on-the-job training using VR equipment in thefield of occupational health■ 身体運動を誘発する動的 VR/AR ワークスペースに関する研究
Research on dynamic VR/AR workspaces for inducing physical movements■ Auditory influences on saccadic suppression■ 多細胞ネットワークを基盤とする脳情報処理の構成論的解析
Constructive analysis of brain computing based on multicellular networks■ 非線形複雑システム理論の時空間システムへの展開と応用
Expansion of nonlinear complex systems theory to spatiotemporalsystems and its applications■ 高機能軟磁性鉄合金の組織と特性の評価
Characterization of microstructure and properties of high-performance
soft magnetic iron alloys■ マルチセルラバイオコンピューティングの新展開
New development of multicellular neurobiocomputing■ 動作ユニット：身体による感情表出に関するデータ駆動形研究
Motion Unit: A data-driven study on bodily emotion expressions■ スマートシティを支えるエッジコンピューティング基盤技術、およびそれを活用するスマートシステム
Research of the fundamental technologies of edge computing and edgeassisted smart systems for smart city
■ スマート社会を支える自己産出型サービスプラットフォームに関する研究
Research on Autopoietic Service Platform Supporting Smart Society■ QKD システムにおける高精度位相同期技術
High precision phase locking technologies for quantum key distribution■ VR における身体活動が認知パフォーマンスに及ぼす影響の検討
Investigating the impact of physical activity in virtual reality on cognitive
performance■ 機械学習を用いたオンライン文章の解析に関する研究
Research on online text analysis using machine learning■ 深層学習を用いた高精細画像センシング向け物体検出手法
Deep learning based object detection for ultra high resolution image sensing■ フレキシブル磁気光学薄膜形成に向けた磁性ガーネット超微粒子の開発
Fabrication of magnetic garnet ultrafine particles for flexible magnetooptical films

■ 光電子融合ヘテロジニアス集積技術の研究開発

Research and development of heterogeneous optoelectronic integration
technology■ 聴覚的注意と没入との関係研究
Discovering a relationship between auditory attention and auditory
immersion■ 人工知能による表情やジェスチャーを通じた非言語コミュニケーションの強化
Enhancing Non-Verbal Communication through Facial Expression andGestures using Generative AI■ Emotion processing in real and cyber world: behavioral and neuroscience
perspective■ A computational model for the gender and culture interaction effect on
facial expression classification■ 自律分散組織型の音環境自動認識システムの構築
Development of automated sound environment recognition system withdecentralized autonomous organization type structure■ 実ネットワーク環境における輻輳制御アルゴリズムの性能評価
Performance Evaluation of Congestion Control Algorithms on Real
Network Environments【区分 B / Type B】■ スピン・軌道・多極子がもたらす新規界面物性の開拓
Development of new physical phenomena at interfaces brought on byelectron spins, orbitals and multipoles■ 光のモード高度制御に関する研究開発
Reserach on advanced optical space mode control■ 知的生産性場のモデル化と生産性向上のための計算機による介入手法の検討
A method for modeling of intellectual productivity and computational
intervention for productivity enhancement■ 機能酸化物界面デバイスの創成とバイオデバイスへの新展開
Functionalization of oxide surfaces and its application to biosensor devices■ 高次元・時空間ニューロダイナミクスとそれに基づくシステム構築への展開
High-dimensional and spatiotemporal neurodynamics and its systemapplications■ 制御不要な無線給電システム実現に向けた理論構築とその実装
Theory and implementation for control-less wireless power supply
systems■ アフターコロナ時代の適応型ワークスペースに関する研究
A Study on Adaptive Workspaces in the After-Corona Era■ 進化計算の機械学習への適用に関する研究
A study of the Application of Evolutionary Computation to Machine
Learning■ 社会行動の脳内機序解明にむけたヒトの知覚・運動・認知・情動特性の検討
Study of perceptual, motor, cognitive, and emotional humancharacteristics towards the understanding of the neural mechanisms ofsocial behavior■ アファンタジア（aphantasia）に関する心的イメージ情報処理特性の検討
Mental imagery processing in people with aphantasia■ 持続可能なユビキタスシステムに向けた実証的研究
Empirical Research on dic Ubiquitous Computing Systems■ 磁性材料の微細構造制御による次世代情報通信システムのための磁気デバイスの開発Research on magnetic devices for advanced information system bycontrolling multiscale structure of magnetic material■ 革新的気相プロセスによるナノ材料創成と高機能デバイス応用
Nanomaterial synthesis by using novel gas-phase processes and its
applications to high-performance devices■ 量子物質の制御と機能開拓およびそのデバイス応用
Control and exploartion of functions of quantum materials towards device
applications■ 次世代無線技術の基盤を構築するためのアンテナ・電磁界解析技術の研究
Studies on Antenna Technologies and Electromagnetic Analysis Methods
for Developing Core of The Next Generation Wireless Systems■ これからの学術集会を考える
Designing the Next Normal of Academic Conferences■ 視聴覚におけるオブジェクト認知の原理
Theory of object recognition in vision and audition■ 持続的社会を実現する水上モビリティの要素技術に関する研究会
Workgroup on fundamental technologies and issues of surface unmanned
vehicles for sustainable society■ 多機能マルチメディア生成に関する研究
Studies on Generative Technology for Enriched Multimedia■ マイクロ波・レーザ SAR の応用研究
Application study on microwave and laser SAR■ An Inter-personal Dimension of MA: Behavior, Physiology, and Engineering■ デジタルツイン社会に向けた境界のない無線ネットワークの設計
Design of Borderless Wireless Networks for Digital Twin Society■ Massive Connect IoT 時代の無線通信システムとハードウェアの統合設計
Integrated Design of Wireless Communication System and Hardware in
the Massive Connect IoT Era■ コヒーレント光・マイクロ波統合型高機能通信・計測システムに関する研究
Highly Functional Coherent Communication and Measurement Systems
Integrating Lightwave and Microwave■ 6G に向けたミリ波・テラヘルツ波技術の創成とその応用
Millimeter-wave and Terahertz Wave Technologies and Applications for
6G System■情報環境による行為や感情の増幅・減衰作用に着目する人と情報環境の相互作用に関する研究
Amplification and Attenuation Effects on Actions and Emotions in HumanComputer Interaction■Physical / Virtual Presentations■自己運動知覚における多感覚情報の統合過程の解明
Integration process of multi-sensory information in self-motion perception■カラスの群れの誘導手法の検討
Study of methods for guiding a flock of crows■3D プリンタを用いた高機能デバイスモジュールの開発とその応用
Development of device modules using 3D printer and its application■人の行動理解・解析に基づく空間情報学
Spatial Informatics by Understanding Human's Physical and Spatial
Behaviors■半導体微細加工技術とナノ材料機能を利用した膜タンパク質機能計測のための細胞膜モデル系の構築と制御
Development and control of artificial cell membrane systems formeasuring membrane protein functions based on semiconductor
microfabrication technology and nanomaterial functions■牧羊犬のヒツジ追い現象におけるヒツジ・牧羊犬間の「駆け引き」メカ
ニズムの解明Elucidation of tactics mechanism between sheep and sheepdog inshepherding phenomenon■神経回路網における記憶と学習に関する理論的研究
Theoretical studies on memory and learning in neural networks■ドキュメントベース動画の直接操作インタフェースに関する研究
Research on direct manipulation interface for document-based videos■人・社会のセンシングと介入に関わる基盤技術の研究
Research on fundamental technologies related to human and social
sensing and intervention■スマートフォンによる頭部視線トラッキング技術を用いたアプリケー
ションの検討Study on applications using head-gaze tracking technique with asmartphone■脳型 LSI 向け回路・システム技術国際共同研究
International Research Collaboration of Brainware-LSI-Oriented Emerging
Circuits/Systems【区分 S/ Type S 】■先端的コヒーレント波技術の基盤構築とその応用
Establishment for innovative coherent wave technology and its
applications【区分 S 国際 / Type SI 】
■人間科学と AI 技術
Human sciences with AI technologies【区分 T / Type T 】■伝送工学研究会 / Electromagnetic-Wave Transmission Technologies Workshop
Society 5.0 に 向 け た 電 波・ 光 波 伝 送 技 術 / Electromagnetic- and lightwave transmission technologies toward Society 5.0■音響工学研究会 / Technical committee for acoustic engineering
音響・音声・聴覚およびマルチモーダルシステムに関する基礎と応用に関する研究発表 / Research presentation on basic and application of acoustics,
speech, hearing and multimodal systems■東北プラズマフォーラム / Tohoku Plasma Forum
非平衡プラズマ現象の基礎と応用 / Fundamentals and applications of nonequilibrium plasma phenomena■コンピュータサイエンス研究会 / Special Interest Group on Computer Science
理論計算機科学を中心とする情報科学の基礎と応用 / Foundation andApplication of Information Science around Theoretical Computer Science■システム制御研究会 / Technical committee for system control
システム制御理論と応用に関する研究発表 / Research presentation ontheory and applications of system control■情報バイオトロニクス研究会 / Information Biotronics Seminar
バイオ・ナノエレクトロニクスに基づく次世代バイオデバイス創製 / Next
generation biodevices based on bio-nanoelectronics■スピニクス研究会 / Spinics Research Society
磁性材料開発と磁気応用 / Development of Magnetic Materials and Their
Magnetic Applications■ニューパラダイムコンピューティング研 究 会 / New Paradigm Computing
Research Group次世代 IoT 社会を担う新概念コンピューティング技術の開拓 /  Researchand development of new paradigm computing technologies for the next
generation IoT society■超音波エレクトロニクス研究会 / Technical committee for ultrasonicelectronics
超音波の基礎と応用に関する研究発表 / Research presentation on basics
and applications of ultrasound■ブレインウェア工学研究会 / Brainware Research Project
生物に比肩しうる知的情報処理システムの構築を目指して / Toward Lifelike Intelligent Information Processing System■生体・生命工学研究会 / Biocybernetics and Bioinformatics
生体信号の解析・モデリング / Analysis and modelling of biological signals■ナノ・スピン工学研究会 / Study Group on Nanoelectronics and Spintronics
ナノエレクトロニクス・スピントロニクスをベースとした次世代情報通信基
盤 / Next-generation information and communication technology basedon nanoelectronics and spintronics

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 21

固体電子工学研究室

Solid State Electronics

固体電子物性工学
研究分野（吹留准教授）
Solid State Physics for Electronics(Assoc. Prof. Fukidome)

計算システム基盤研究部門

○二次元電子系デバイスの多機能集積化○グラフェン・デバイスの産官学連携実用化研究〇低環境負荷かつ高出力な単原子長ゲート THz
トランジスタの創出○オペランド顕微 X 線分光法によるナノデバイ
ス物理の探究• Multifunctional integration of 2D electron devices• Academia-industrial alliance study for graphenedevices application• Exploring nanodevice physics by using operando x-ray spectromicroscopy

Computing System Platforms Division

誘電ナノデバイス研究室

Dielectric Nano-Devices

誘電ナノ物性計測システム
研究分野（山末准教授）

誘電物性工学
研究分野（平永准教授）

Nanoscale Dielectric Measurement Systems(Assoc. Prof. Yamasue)

Dielectric Materials Science and Engineering(Assoc. Prof. Hiranaga)○原子分解能を有する非接触走査型非線形誘電率
顕微鏡／ポテンショメトリの開発○多機能・時間分解プローブ顕微分光システムの開発と次世代電子材料・デバイス評価への応用○強誘電体プローブデータストレージの開発○強誘電体・圧電体材料およびデバイスのナノスケール評価手法の開発• Development of noncontact scanning nonlinear dielectric microscopy and potentiometry
with atomic-resolution• Development of multifunctional time-resolved
scanning probe microspectroscopy system andits application to the evaluation of the next-generation electronic materials and devices• Development of ferroelectric probe data storage• Development of nanoscale characterization
methods for ferroelectric/piezoelectric materials and devices

物性機能設計研究室

Materials Functionality Design

物性機能設計研究分野（白井教授）
Materials Functionality Design(Prof. Shirai)○第一原理計算と機械学習に基づく新しいスピン機能材料の理論設計○スピントロニクス素子における電気伝導特性の理論解析○材料・素子機能を設計する革新的シミュレー
ション手法の開発

極限物性研究分野（阿部准教授）

Materials Science under Extreme Conditions(Assoc. Prof. Abe)
○高密度物質○水素、水素化合物の金属化と超伝導○第一原理構造探索手法の開発• Matter at high densities• Metallization and superconductivity of hydrogen and hydrides• Development of first-principles structure
search methods• Design of new spintronics materials based on
first-principles calculation and machine learning• Theoretical analysis of transport properties in
spintronics devices• Development of innovative simulation scheme
for material/device functionality design

スピントロニクス研究室

Spintronics

スピン機能工学
研究分野（深見教授）

ナノスピン機能デバイス
研究分野（金井准教授）○スピントロニクス材料・素子における電子・
スピン物性とその応用に関する研究○電子スピンを用いた磁化の制御に関する研究○ナノ磁性体中の磁区や磁壁のダイナミクスに関する研究○高性能・低消費電力スピントロニクスメモリ
素子の開発○金属磁性体素子のメモリ・論理集積回路、新概念情報処理応用に関する研究○固体スピン量子ビットに関する研究○ナノスケール高周波スピンデバイスに関する研究○スピントロニクス確率論的コンピューティン
グに関する研究○ナノスケール磁性体の電気的制御とその超低消費電力メモリ応用に関する研究

Functional Spintronics(Prof. Fukami)• Electrical and spin properties of spintronic materials/devices and their applications• Control of magnetization utilizing electron spin
• Dynamics of magnetic domains and domain
walls in nanoscale magnets• Development of high-performance andlow-power spintronic memory devices• Applications of metallic spintronics devices fornonvolatile memories, logic integrated circuits
and new-concept computing

Functional Nano-Spin Devices(Assoc. Prof. Kanai)•Solid-state spin qubit•Nanoscale and high-frequency spin device•Spintronics-based probabilistic computing•Electrical control of nanoscale magnet and its
ultralow power applications

ナノ集積デバイス・システム研究室

Nano-Integration Devices and Systems

ナノ集積デバイス
研究分野（佐藤教授）

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究分野（櫻庭准教授）

ナノ集積神経情報システム
研究分野（山本准教授）○脳型計算ハードウェアに関する研究○量子知能ハードウェアに関する研究○エッジコンピューティングに関する研究○高度歪 IV 族半導体エピタキシャル成長のための低損傷基板非加熱プラズマ CVD プロセスに関する研究○ IV 族半導体高度歪量子へテロ構造の高集積化プロセスに関する研究○ IV 族半導体量子へテロナノデバイスの製作と高性能化に関する研究○微細加工表面を用いた培養神経回路の機能制
御に関する研究○神経細胞ネットワークの数理モデルに関する研究○神経細胞ネットワーク上の情報処理に関する研究

Nano-Integration Devices(Prof. Sato)• Brain computing hardware• Intelligent quantum hardware• Edge computing

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)• Low-damage plasma CVD process without
substrate heating for epitaxial growth of highly
strained group IV semiconductors• Large-scale integration process of group IV
semiconductor quantum heterostructures• Fabrication of high-performance nanodevices
utilizing group IV semiconductor quantum heterostructures

量子デバイス研究室

Quantum Devices

量子デバイス
研究分野（大塚准教授）
Quantum Devices(Assoc. Prof. Otsuka)○固体ナノ構造中の電子物性解明と固体ナノ構
造デバイスの研究○固体ナノ構造を用いた量子デバイスの研究○材料、デバイス科学とデータ科学手法の融合
による効率的材料、デバイス開発基盤技術の研究• Electronic properties of nanostructures andnanodevices• Quantum devices utilizing nanostructures• Informatics approaches in material and device
scienceNano-Integration Neurocomputing Systems(Assoc. Prof. Yamamoto)• Bioengineering technologies for manipulatingneuronal network functions• Computational modeling of neuronal networks• Information processing in biological neuronal
networks

革新的スピントロニクスデバイス研究室
Innovative Spintronic Device

コンピューティング情報理論研究室
Computing Information Theory

革新的スピントロニクスデバイス
研究分野（オカーマン教授）

コンピューティング情報理論
研究分野（中野教授）

Innovative Spintronic Device(Prof. Åkerman)

Computing Information Theory(Prof. Nakano)〇高周波スピントロニクス素子の電流誘起磁化
ダイナミクス〇スピントロニクス振動子の新原理コンピュー
タ応用〇ブリルアン光散乱顕微鏡を用いたマグノン・
フォノンの時間・空間分解観察〇ナノスケールトポロジカル磁気構造の機能性
素子応用○木変換および木オートマトンの基礎理論○プログラム変換およびプログラム検証○定理証明支援系による各種理論の定式化○結合子論理に潜む計算の仕組みや現象の解明• Current-induced magnetization dynamics inhigh-frequency spintronics devices• Application of spintronics oscillator to unconventional computers• Time- and spatial-resolved observation ofmagnon and phonon using Brillouin light scattering microscopy• Nanoscale topological magnetic textures andits application to functional devices• Theory of tree automata and tree transducers• Program transformation and program verification• Formalization in proof assistants• Elucidation of computational behavior overcombinatory logic新概念 VLSI システム研究室

New Paradigm VLSI System

新概念VLSIシステム
研究分野（羽生教授）

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)○不揮発性ロジックインメモリアーキテクチャとその超低電力VLSIプロセッサ応用に関する研究○デバイスモデルベース新概念コンピューティ
ングアーキテクチャに関する研究○多値情報表現・非同期式制御に基づく高性
能・高効率SoC/NoCに関する研究○確率的演算に基づく超低消費電力LSIに関する研究• Nonvolatile logic-in-memory VLSI architecture
and its application to ultra-low-power VLSI processors• Device-model-based new-paradigm VLSI computing architecture• Asynchronous-control/multiple-valued data
representation-based circuit for a high-performance/highly efficient System-on-a-Chip/
Network-on-Chip• Low-power VLSI design technology based onstochastic logic

新概念VLSIコンピューティング
研究分野（鬼沢准教授）
New Paradigm VLSI Computing(Assoc.Prof. Onizawa)○確率的演算に基づく省エネルギーハードウェ
アアルゴリズムに関する研究○CMOSインバーティブルロジックに基づく新概念計算基盤技術に関する研究○ストカスティック演算に基づく脳型情報処理
ハードウェアに関する研究○非同期式制御に基づく超低消費電力ハード
ウェアに関する研究• Energy-efficient hardware algorithm based on
probabilistic computing• New-paradigm computing technique basedon CMOS invertible logic• Brainware information-processing hardware
based on stochastic computing• Ultra-low power hardware based on asynchronous circuits

新概念VLSIデザイン
研究分野（夏井准教授）
New Paradigm VLSI Design (Assoc. Prof. Natsui)○PVTばらつきフリーVLSI回路/アーキテクチャ
に関する研究○動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテク
チャに関する研究○最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用に関する研究○新概念VLSIシステムの設計技術に関する研究• PVT-variation-aware VLSI architecture and its
applications• Self-adaptive system for resilient VLSI
• Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• EDA/CAD algorithms for new paradigm VLSI
systems

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

固体電子工学研究室
Solid State Electronics
Staff
（佐藤
教授

吹留

准教授

茂雄） (Shigeo Sato)
博一

遠藤

哲郎

Professor

教授（兼）Hirokazu Fukidome

佐々木

Associate Professor

技術職員

Tetsuo Endoh
Professor*

文憲 Fuminori Sasaki
Research Support Staff

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

スケーリングによって高速化と高集積化を同時に実現するSiテクノロジーに基礎づけられてきたエレクトロニクスは、Siの物性的限界、極微細加工プロセスの技術的・コスト的バリアに直面している。また、来るべき超スマート社会の基盤インフラとなるInternet of Things (IoT)は、多種多様なセンサーや通信デバイスが必要となる。そのため、Si以外の材料を用いた高性能デバイスの研究開発は社会的な課題である。当研究室では、次世代デバイ
ス材料（グラフェン、窒化物半導体など）を用いた新規なデバイスの学理に基づく、材料からデバイスまでの統合的な研究開発を行っている。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

固体電子物性工学研究分野｜吹留准教授

The strategy of scaling-based Si technology in electronics isnow facing several severe challenges, due to intrinsic physicalproperties of Si, difficulties in nano-fabrication of devices, andthe saturating bit cost by scaling. Furthermore, internet ofthings (IoT), which is the infrastructure of smart society, needs
various kinds of sensors and communication devices. For thisreasons, high-performance devices based on new materials
except Si is the important social issue. We are conducting thereasearches for the next-generation materials using such asgraphene and nitride semiconductors, from material exploration to device devlopments.

Solid State Physics for Electronics(Assoc. Prof. Fukidome)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

グラフェンをはじめとするDirac電子系及びGaNなどの二次元電子
ガス系材料を用いたデバイスの物性を、放射光中心とするナノ計測技術を駆使して詳細に調べ、グラフェンなどの新材料とそれを用いて作製したデバイスの電気特性の関係を明らかにしている。
とくに基板面方位を用いたグラフェン構造・電子物性制御法の開発はグラフェンの工業化に道を拓くものであり、ナノ加工によるグラフェン物性の制御と併せ、産学連携研究に注力している。さらには、材料物性とデバイス特性の間のギャップを埋めるオペラ
ンド顕微X線分光を開拓し、新奇ナノデバイスのデバイス物理を開拓している。

By use of nanoscale characterizations centered on synchrotron
radiation analyses, we are clarifying the relation between electronic properties and device performances of Dirac electrons
and two-dimensional electron systems such as graphene and
GaN. In particular, our finding of controlling the surface structural and electronic properties of graphene in terms of thecrystallographic orientation of the Si substrate paves a way toindustrialization of graphene. In combination with nano-fabrication nanoscopically controlling electronic band structuresof graphene, the academia-industrial alliance study is being
conducted to realize graphene-based devices. Furthermore,
we develop operando x-ray spectromicroscopy, i.e. elementand site-specific investigation of electronic states of devices inoperation and exploit device physics of novel nanodevices.

図 1．グラフェン：炭素原子の二次元網の目構造
Fig1. Graphene: A two-dimensional network of carbon atoms

図 2．超高真空プロセス・評価一貫装置と Si 表面の STM 像（右上）Fig2. A UHV-compatible process/analyses system and the STM
image of a Si surface (inset).

26 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

誘電ナノデバイス研究室
Dielectric Nano-Devices
Staff
山末

准教授

耕平

Kohei Yamasue
Associate Professor

平永

准教授

良臣

Yoshiomi Hiranaga
Associate Professor

Research Activities

誘電ナノ物性計測システム
研究分野｜山末准教授

Nanoscale Dielectric Measurement Systems(Assoc. Prof. Yamasue)

Dielectric Materials Science and Engineering(Assoc. Prof. Hiranaga)
We are promoting research aimed at the practical application of ferroelectric probe data storage, and are conducting a wide range of research anddevelopment from the production and evaluation of recording media to
the prototype development of the read/write system. In addition, we arefocusing on the evaluation of ferroelectric and piezoelectric materials using
scanning nonlinear dielectric microscopy. We are developing the advanced
measurement system for revealing nanoscale dynamics of polarization reversal behavior aiming at contributing to the progress of this field.

図 2. SiC パワー MOSFET のドーパントプ
ロファイルの計測
Fig.2 Dopant profile measurement of SiC
power MOSFET

図 3. 超高真空非接触走査型非線形誘電率ポテンショメ
トリによる SiC 上グラフェンの原子分解能観察
Fig.3 Atomic resolution imaging of graphene on SiC by ultrahighvacuum noncontact scanning nonlinear dielectric potentiometry

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 27

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

本研究分野では強誘電体プローブデータストレージの実用化を目指した研究を推進しており、記録媒体の作製・評価から記録再生システムの構築に至るまで、幅広い研究開発を行っている。また、走査型非線形誘電率顕微鏡を駆使して主に強誘電体・圧電体材料の評価に関する研究を重点的に行っている。従来の静的ドメイン観察に留まらず、動的な分極反転挙動を明らかにする評価手法の開発を通じて、当該分野の発展に資する研究を展開している。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

誘電物性工学
研究分野｜平永准教授

We intend to contribute to future information and communication
technology through the creation of an innovative nano- and atomic-scale measurement platform for the evaluation of the emerging
electronic materials and devices. In particular, we are developing
scanning nonlinear dielectric microscopy and potentiometry for theatomic-scale investigation of material properties regarding electric
polarization on surfaces and interfaces. We are also working on theestablishment of a multifunctional time-resolved scanning probe
microspectroscopy system. By integrating it with simulation and data-driven approach, we aim to realize advanced analysis and characterization of next-generation materials and devices including two-dimensional crystals and wide bandgap semiconductors.

ナノ・スピン実験施設

将来の情報通信に不可欠な次世代電子材料・デバイスの研究開発に貢献す
るナノ・原子スケール物性の計測プラットフォームを創出する研究に取り組んでいる。特に物質表面や界面に生じる分極に関わる物性を原子スケー
ルで測定可能な走査型非線形誘電率顕微鏡／ポテンショメトリと呼ばれるプローブ顕微鏡を開発している。さらに、同顕微鏡を多機能・時間分解プ
ローブ顕微分光システムに発展させると同時に、シミュレーションやデー
タ駆動型アプローチと融合させ、新規な 2 次元材料・デバイスやワイドバ
ンドギャップ半導体材料・デバイスを含む各種電子材料・デバイス評価への応用を開拓する研究を展開している。

図 1. 微小分極反転ビットデータによる実情報記
録例 (4 Tbit/inch2)
Fig.1 Ultra-high density actual information storage using
ferroelectric nano-domain manipulation (4 Tbit/inch2)

The aim and target of the dielectric nano-devices laboratory are developing the research on the dielectric measurement of electronicmaterials using nano-technologies and applying its fruits to high-performance next generation electronic devices.
Our main area of interest is evaluation and development of dielectricmaterials, including ferroelectric and piezoelectric materials and theirapplication to communication devices and ferroelectric data storage
systems. Our major contributions to advancement in these fields are
the invention and the development of “Scanning Nonlinear Dielectric Microscope” (SNDM) which is the first successful purely electricalmethod for observing the ferroelectric polarization distribution without
the influence of the shielding effect by free charges and it has alreadybeen put into practical use. The resolution of the microscope has been
improved up to atomic scale-order. Therefore, it has a great potential
for realizing the ultra-high density ferroelectric recording system. Our
recent research achieved the recording density of 4 Tbit/inch2 in actual
information storage, requiring an abundance of bits to be packed together (Fig.1).
Moreover, we have started the novel applications of SNDM to theevaluation of semiconductors such as dopant profiling in SiC powerdevices (Fig.2) and defect imaging in buried dielectric-semiconductor
interfaces. Because SNDM can detect very small capacitance variation,
it can be a very powerful evaluation tool for various materials. Now
SNDM evolves into a new evaluation technique for insulator and semiconductor materials besides ferroelectric materials (Fig.3).

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

誘電ナノデバイス研究室の目的・目標は、ナノテクノロジーを駆使した電子材料の誘電計測に関する研究の発展を図ること、および、その成果を高性能次世代電子デバイスの開発へ応用することである。強誘電体、常誘電体、圧電体材料など誘電材料一般評価・開発及びそれらを用いた高機能通信デバイスや記憶素子の研究を行っている。
具体的には、超音波デバイスや光デバイス、Fe-RAM 等に多用され、近年その発展がめざましい強誘電体単結晶や薄膜の分極分布、様々な結晶の局所的異方性が高速かつ高分解能で観測できる走査型非線形誘電率顕微鏡（SNDM）を開発している。SNDM は強誘電体の残留分極分布観察や結晶性評価が純電気的に行える世界初の装置であり、既に実用化もされている。
分解能も、現在では強誘電体で 1 ナノメータを切っており、半導体においては原子分解能を達成している。本顕微鏡を例えば強誘電体記録の再生装置に用いれば、従来困難であった超高密度な情報記録方式が実現可能になるなど、本顕微鏡は強誘電材料の評価にとどまらず、今後大きく発展が見込まれる。実際、SNDM ナノドメインエンジニアリングシステムを用いた
強誘電体データストレージにおいて、実情報で 1 平方インチ当たり 4 テラ
ビットのデータストレージにも成功している（図 1）。
また、SNDM は高集積化が進む半導体デバイスのドーパントプロファイリ
ングや絶縁体－半導体界面物性のナノスケール評価などにも大きな威力を発揮する（図 2）。このように、SNDM は強誘電体に限らず新たな材料評価法へと発展しつつある（図 3）。

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

物性機能設計研究室

Materials Functionality Design
Staff
白井
教授

辻川
助教

正文
雅人

Masafumi Shirai

阿部

和多加

Kazutaka Abe

Professor

准教授

Masahito Tsujikawa

Tufan Roy

Tufan Roy

Assistant Professor

助教（CSIS）

Assistant Professor

Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

現代の情報デバイスには、大量の情報を処理・伝達・記録するた
めに半導体や磁性体など様々な材料が利用されている。本研究室の研究目標は以下のとおりである。(1) 次世代情報デバイスの基盤となる材料やナノ構造において発現する量子物理現象を理論的に解明すること、(2) デバイス性能の向上につながる新しい機能を有する材料やナノ構造を理論設計すること、(3) 大規模シミュ
レーション技術を駆使した画期的な物性・機能の設計手法を確立すること。

物性機能設計研究分野｜白井教授

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

電子の有する電荷とスピンの自由度を共に利用した新しい機能
デバイスの実現を目指したスピントロニクス研究の一環として、
高スピン偏極材料やそれを用いたデバイス構造におけるスピン依存電気伝導の理論解析を主たる研究テーマとしている。最近
は第一原理計算と機械学習を組み合わせた磁気トンネル接合電極材料の探索やトポロジカル電子構造に起因した熱電特性の理論研究に従事している。

極限物性研究分野｜阿部准教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

高密度領域で現れる特異な物性を、第一原理的手法により探っている。最近の研究対象は、電子格子相互作用に基づく高温超伝導が実験で観測されている、水素化合物の高圧金属相だ。また、第一原理計算による構造探索手法の開発にも取り組んでいる。未知の物質を探る上で、この構造探索手法は極めて有効であることが確認されており、高圧に限らず、新材料設計全般への応用も可能と考えている。

Various kinds of materials are utilized for processing, communication, and storage of massive data in modern information
devices. Our research objectives are as follows: (1) theoreticalanalyses of quantum phenomena in materials and nanostructures, (2) computational design of materials and nanostructures which possess new functionalities, (3) development ofmaterials design scheme utilizing large-scale computational
simulation techniques.

Materials Functionality Design (Prof. Shirai)
Our research interest is focused on “spintronics” to realize newfunctional devices. The main topic is theoretical analysis ofspin-dependent transport properties in highly spin-polarized materials. Recently, we seek for new electrode materials of magnetic tunnel junction by combining first-principles calculations
and machine learning. We also theoretically investigated thermoelectric properties originated from topological electronic
structures.

Materials Science under Extreme Conditions(Assoc. Prof. Abe)
We investigate the properties of dense materials by using ab initio methods. Our current research focuses on metallic hydrides,
which are experimentally found to show high-temperature superconductivity driven by electron-phonon coupling. We are also
developing simulation techniques to look for stable structuresfrom first principles. The structure search methods are quite useful for examining unknown substances and, therefore, likewiseapplicable to designing new materials at one atmosphere.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

図 2: 第一原理計算により高い界面磁気剛性率を有すると予測された
図 1: 4 元ホイスラー合金キュリー温度の機械学習による予測値（横軸）と第一原理計算により得られた値（縦軸）Fig.1: The correlation between the Curie temperatures of quaternary
Heusler alloys predicted by machine learning (horizontal axis)
and those obtained by first-principles calculations (vertical axis)

28 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

CoCrMnSi/MgO 接合の結晶構造と磁気構造の模式図
Fig.2: S chematics of crystal and magnetic structures of the CoCrMnSi/MgO junction that is predicted to possess high interfacial magnetic stiffness by first-principles calculations

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

スピントロニクス研究室
Spintronics
Staff
深見
教授

丸井

俊輔
幸博

特任研究員

Shunsuke Fukami

金井Professor

准教授

Yukihiro Marui
Specially Appointed Researcher

駿

山根

Shun Kanai

結太

Yuta Yamane

Associate Professor

助教（兼）Assistant Professor*

Jiahao Han

Jiahao Han

研究員

Research Fellow

小原

Noriko Obara

研究員

Research Fellow

Research Activities

固体中の電荷やスピン、磁化の状態を制御し工学的に利用することを目的とし、新しいスピントロニクス材料・構造の開発やそこで発現されるスピン物性の理解、及びスピントロニクス素子応用に関する研究を行っている。また、論理集積回路、新概念（脳型、
確率論的、量子）情報処理などへの応用を想定した、高性能・低消費電力スピントロニクス素子の創製に関する研究を進めている。具体的には、極微細磁気トンネル接合素子の開発と特性理解、
電流や電界を用いた革新的磁化制御技術、スパッタリング法などを用いた新規スピントロニクス材料の開発、最先端スピントロニている。

詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

For further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.

ナノ集積デバイス・システム研究室
Nano-Integration Devices and Systems

教授

山本

准教授

茂雄
英明

Shigeo Sato

櫻庭

Professor

准教授

Hideaki Yamamoto

守谷

Associate Professor

特任助教

政夫

Masao Sakuraba
Associate Professor

哲

Satoshi Moriya
Specially Appointed Assistant Professor

研究活動
本研究室では脳型計算や量子計算などの非ノイマン型計算に着目
デバイス、プロセス、回路、あるいはアルゴリズムや神経科学など多様な研究を遂行し、それらの統合により全く新しい計算機技術の創成に挑戦する。

In this laboratory, we focus on non-von Neumann computing
such as brain computing and quantum computing, and study
their hardware technology. We conduct research on various
topics including device, process, circuit, algorithm, and neuroscience, and build revolutionary new computer technology byintegrating our findings.

詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

For further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 29

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

し、それらのハードウェア基盤技術について研究を行っている。

Research Activities

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Staff
佐藤

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

クス素子の微細加工技術・特性評価技術などに関する研究を行っ

Our research activities aim to deepen the understandingof spin-related phenomena in novel spintronics materials
and structures and apply the obtained insights to develop
advanced spintronics devices, where electron charge, spin,
and magnetization in solids are controlled. We also work on
high-performance and ultralow-power spintronics devices
to be used in integrated circuits and new-concept computing hardware utilizing probabilistic or quantum phenomena.
Our studies include development of advanced materials andnanoscale devices, establishment of novel means to control
magnetization with electric current or field, and related techniques for nano-fabrication and electrical characterization of
the developed devices.

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

紀子

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

量子デバイス研究室
Quantum Devices
Staff
大塚

准教授

朋廣

Tomohiro Otsuka
Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

ナノメートルスケールの微小な固体ナノ構造では量子効果等の特異な物理現象が生じる。本研究室では人工的に作製、制御した固体ナノ構造における物性解明、およびデバイス応用の研究を進めている。これにより量子エレクトロニクスやナノエレクトロニク
ス等を通して、新しい情報処理、通信技術に貢献する。

量子デバイス研究分野｜大塚准教授

In solid-state nanostructures, exotic phenomena like quantum
effects occur. We are exploring interesting properties of thenanostructures and developing new devices utilizing artificial
nanostructures. We will contribute to new information processing and communication technologies through quantum
and nanoelectronics.

Quantum Devices (Assoc. Prof. Otsuka)

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

固体ナノ構造中の局所電子状態の電気的な精密高速観測、制御技

We are exploring interesting properties of solid-state nano-術を駆使して、固体ナノ構造における新しい物理現象の解明を進

structures utilizing precise and high-speed electric measure-

めている。また固体ナノ構造における電子物性を活用することにment and control techniques. We are also developing materi-

より、新しい材料、デバイスの研究、開発を行っている。

als and devices utilizing nanostructures.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

半導体量子ドットプローブ
Semiconductor quantum dot probe

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
30 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

多重量子ドット素子における電荷状態制御
Charge state control in a multiple quantum dot device

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

革新的スピントロニクスデバイス
Innovative Spintronic Device

Staff
Bengt Johan Åkerman Bengt Johan Åkerman
教授

Professor

土肥 昂尭

Takaaki Dohi

助教

Assistant Professor

Ahmad A. Awad Ahmad A. Awad
Associate Professor (CSIS)
准教授（CSIS）
Akash Kumar
助教（CSIS）

スピントロニクス素子において、電子スピンを介した磁化と電流の相互作用を明らかにし、脳型コンピュータ、イジングマシンなどの新原理コンピュータに応用することを目指した研究を進めている。スピンホール効果を介した DC 入力に対する磁化の発振とそれに伴う RF 信号の出力、RF 入力に対する磁化の共鳴とそれに伴う DC 信号の出力を利用するスピンホールナノ振動子の高性能化・高機能化などに取り組んでいる。ヨーテボリ大学（スウェーhttps://www.gu.se/en/about/find-staff/johanakerman

Research Activities
Our research activities aim at clarifying the interaction between electric current and magnetization via the electron spinin spintronics devices and applying them for unconventional
computers such as neuromorphic hardware and Ising machine. We address the enhancement of the performance or
exploration of new functionalities of the spin Hall nano oscillators, showing rf output by dc input through the magnetization oscillation and dc output by rf input through the magnetization resonance. We closely collaborate with the Applied
Spintronics Laboratory at the University of Gothenburg in
Sweden.

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門デン）の Applied Spintronics Laboratory と緊密に連携している。

Assistant Professor (CSIS)

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Akash Kumar

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 31

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

コンピューティング情報理論研究室
Computing Information Theory
Staff
中野
教授

圭介

菊池健太郎
助教

Keisuke Nakano
Professor

浅田
助教

和之

Kazuyuki Asada
Assistant Professor

Kentaro Kikuchi
Assistant Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

本研究室の究極的な目標は人間と計算機の間の隔たりを埋めることである。人間が計算機に命令を行う方法としてプログラムを記述する方法があるが、人間と計算機の思考には隔たりがある。人間に合わせた記述では実行効率が下がり計算機に負担がかかってしまい、計算機に合わせた記述では開発効率が下がり人間に負担がかかってしまう。そこで、人間に合わせた記述から計算機に合わせた記述を導く研究や、計算機に合わせた記述が人間の意図に沿っているかを証明する研究に取り組んでいる。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

コンピューティング情報理論
研究分野｜中野教授

Our ultimate goal is to fill a gap between humans and computers. Humans describe a program for instructing computerswhat they should do. However, there is a gap between humans
and computers. A human-readable description may put a burden on computers due to lengthy and inefficient execution,
while a computer-oriented (well-tuned) description may put aburden on humans due to lengthy and inefficient development.
Our research goals are to derive a well-tuned program from ahuman-readable description and to certify that well-tuned complicated programs work as humans intend.

Computing Information Theory (Prof. Nakano)Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Our research focuses on formal tree language theory which
succeeds in having many nice results for abstracted programs
and computations. Specifically, we are investigating and extending a theory of tree transducers, that is a formal model of treeto-tree transformation, to develop a framework which enables
to automatically derive efficient programs and statically certify
properties desired by programmers. Additionally, we employ a
proof assistant tool that can check the correctness of the proof
by computers.
We also study semantics of programming languages. This gives
also a kind of abstraction of programs, which keeps all the semantical properties of programs, while the formal language
technique above abstracts just specific aspects of programs, depending on purposes. Through the abstraction and further mathematical analysis, we clarify the essence of a target programming
language. This includes denotational, operational, axiomatic,
and categorical semantics; and is applied to a theoretical designof programming languages, as well as to program verification by
combining with the formal language techniques above.

図１ プログラム変換による効率化

図２ 定理証明支援系による「ジャグリングの数学」の形式化

Fig.1 Performance Improvement by Program Transformation

Fig.2 Formalization of Mathematical Juggling in Coq

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

本分野では、プログラムや計算を抽象化した構造について多くの成果を残している形式木言語理論を対象に研究を進めている。具
体的には、木トランスデューサとよばれる木構造から木構造への変換に関する理論を精査し発展させることにより、効率的なプログラムを導出したり、プログラマが望む計算の性質を保証したりする枠組みの開発に取り組んでいる。また、定理証明支援系とよばれる計算機によって証明の正しさを検査するシステムを用いた研究も進めている。
また、プログラミング言語意味論の研究も行っている。上述の形
式言語技術が目的に応じてプログラムの一定側面のみを抽象するのに対し、こちらの手法ではプログラムの本質的な意味を全て保持した抽象化を行い、それを数学的に分析することにより、対象となるプログラミング言語の本質を明らかにする。具体的には、
表示的意味論・操作的意味論・公理的意味論・圏論的意味論などがあり、プログラミング言語の理論的設計や前述の形式言語理論の技術と組合せプログラム検証などに応用する。

32 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

新概念 VLSI システム研究室
New Paradigm VLSI System
Staff
羽生
教授

貴弘 Takahiro Hanyu
Professor

玉越

研究員

晃

Akira Tamakoshi
Research Fellow

夏井

准教授

雅典

米田 友洋

研究員

Masanori Natsui
Associate Professor

鬼沢

准教授

直 哉 Naoya Onizawa
Associate Professor

Tomohiro Yoneda
Research Fellow

Very Large-Scaled Integrated (VLSI) processors are key components as a “brain” for intelligent control in the future super smart
society (society5.0). In this research division, we explore a path
towards a new paradigm VLSI processor beyond brain utilizing
novel device technologies and new-paradigm circuit architecture.
In particular, we are focusing on “Logic-in-memory architecture”(where storage elements are distributed over a logic-circuit plane)
together with functional and nonvolatile devices such as spintronics, PVT-variation-aware VLSI architecture, self-adaptive system forresilient VLSI, brain-inspired optimization algorithm and its application to VLSI design methodology, electronic design automation(EDA) algorithms for Nonvolatile logic-in-memory VLSI, energy-efficient hardware algorithms based on stochastic computing and develoing invertible-logic algorithm and hardware, which can realize
bidirectional computing for solving several critical issues, such asmachine learning.

詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

For further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

超大規模半導体集積回路（Very Large Scale Integration; VLSI）シ
ステムは、超スマート社会（Society5.0）を支える電子機器の「頭脳」として機能する一方、その物理限界に達している。本研究室
では、「新概念」のVLSIシステムアーキテクチャならびにその回路実現方式により、従来技術の限界を打破し、人間の頭脳をも凌駕する超高度情報処理を実現することを目的とする。具体的には、記憶機能を演算回路に分散化させて膨大なメモリバンド幅を実現
するロジックインメモリVLSIアーキテクチャ、スピントロニクス素子などの新機能・多機能・不揮発デバイスを活用したデバイスモ
デルベース新概念VLSIアーキテクチャなどエッジAI向け高性能VLSI
プロセッサの実現方法、PVTばらつきフリーVLSI回路／アーキテク
チャ、動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテクチャ、脳型計算に基づく最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用、製造プロセ
ス微細化の恩恵を活かしつつ、かつ過酷条件下においても高信頼動作を達成するVLSIのための設計技術、確率的演算の一種であるスト
カスティック演算を活用した省エネルギーハードウェアアルゴリズ
ムや、従来の計算技術では実現が困難な双方向計算を実現するインバーティブルロジックとその応用、に関する研究を行っている。

Research Activities

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 33

超高速光通信研究室

Ultrahigh-Speed Optical Communication

超高速光通信研究分野（廣岡教授）

光波制御システム研究分野（葛西准教授）Ultrahigh-Speed Optical Communication(Prof. Hirooka)

Lightwave Control System(Assoc. Prof. Kasai)○超高速・高効率光伝送および信号処理に関する研究○デジタルコヒーレント光通信と光モバイルフ
ロントホールへの展開○光波位相制御技術とそのデジタルコヒーレン
ト光通信への応用に関する研究○周波数安定化レーザとその光干渉計測への応用に関する研究• Ultrahigh-speed and highly efficient opticaltransmission and signal processing• Digital coherent optical communication andits application to optical mobile fronthaul• Optical phase control techniques and theirapplication to digital coherent optical communication• Frequency-stabilized lasers and their application to precise optical interferometric measurement systems

情報通信基盤研究部門
Information Communication Platforms Division
応用量子光学研究室

Applied Quantum Optics

高機能フォトニクス
研究分野（八坂教授）

高精度光計測研究分野（吉田准教授）新原理半導体光源研究分野（横田准教授）Highly Functional Photonics(Prof. Yasaka)

High accuracy optical measurement(Assoc. Prof. Yoshida)

Emerging semiconductor light source(Assoc. Prof. Yokota)○光信号による半導体光デバイス超高速制御の研究○高機能半導体光源の研究○高機能半導体光変調器の研究○新機能半導体光集積回路の研究○周波数安定化レーザと高精度光計測への応用の研究○超短パルスモード同期レーザと周波数標準・
光マイクロ波領域への応用の研究○通信・計測用新原理半導体レーザの研究○スピン制御半導体レーザの研究• Ultra-high speed control of semiconductor
photonic devices by signal light injection• Highly functional semiconductor light sources• Highly functional semiconductor optical modulators• Novel functional semiconductor photonic integrated circuits• Frequency stabilized lasers and their application to high accuracy optical measurements• Ultrashort mode-locked lasers and their application to frequency standards and microwave-photonics• Emerging semiconductor lasers for communication and sensing• Spin-controlled semiconductor lasers先端ワイヤレス通信技術研究室

Advanced Wireless Information Technology

先端ワイヤレス通信技術
研究分野（末松教授）
Advanced Wireless Information Technology(Prof. Suematsu)○ 6G 用広帯域ワイヤレス通信用 1 チップ送受
信機の研究○ミリ波、サブミリ波半導体集積回路の研究○ダイレクトディジタル RF 信号処理回路の研究○準天頂衛星を用いたロケーション・ショート
メッセージ通信の研究○人体内通信システム／デバイスの研究• Broadband wireless on-chip transceivers for 6G• Millimeter-wave/submillimeter-wave IC’s
• Direct digital RF signal processing• Location and short message communication
system via QZSS
• Wireless system/devices for intra-body communication

情報ストレージシステム研究室

Information Storage Systems

情報ストレージ・コンピューティングシステム
研究分野（田中教授）

記録理論コンピュテーション
研究分野（Greaves准教授）

Information Storage・Computing Systems(Prof. Tanaka)

Recording Theory Computation(Assoc. Prof. Greaves)○情報ストレージシステムアーキテクチャに関する研究○次世代大容量ハードディスクドライブに関する研究○ストレージとコンピューティングの近接化によるインテリジェンス化に関する研究○情報ストレージデバイスのマイクロ磁区シ
ミュレーション
○次世代超高密度ハードディスクドライブに関する研究○磁気ストレージに用いるヘッドとディスクの研究○その他磁気ストレージデバイス• Information Storage System Architecture• Advanced High Capacity Hard Disk Drives• Close Integration of Storage and Computing
for Intelligent Systems• Micromagnetic simulations of information
storage devices• High areal density hard disk drives• Heads and disks for magnetic storage• Other magnetic storage devices

超ブロードバンド信号処理研究室

Ultra-Broadband Signal Processing

超ブロードバンド・デバイス・システム研究分野（尾 教授）

超ブロードバンドデバイス物理
研究分野（佐藤准教授）

Ultra-Broadband Devices and Systems(Prof. Otsuji)

Ultra-broadband Device Physics(Assoc. Prof. Satou)○グラフェンテラヘルツレーザーの創出○二次元原子薄膜ヘテロ接合の創製とその新原理テラヘルツ光電子デバイス応用○グラフェンディラックプラズモンの物理とそのテラヘルツ機能応用○超スマート社会の実現に向けた電力エネルギーと情報通信のネットワーク基盤融合技術の創出○グラフェンや化合物半導体ヘテロ構造内の二次元プラズモンに関する研究およびそのテラ
ヘルツ帯光源・検出デバイスへの応用○グラフェンにおけるテラヘルツ帯光学利得に関する研究およびそのテラヘルツレーザへの応用○光電子融合キャリアコンバータの研究• Creation of Graphene Terahertz Lasers• Creation of 2D-Atomically-Thin-Layered Heterojunctions and their Applications to Novel
Terahertz Photonic Devices• Physics of Graphene Dirac Plasmons and its
Terahertz Functional Applications• Creation of EIC (Energy-Information-Communication) Converged Resilient Network Infrastructure towards Super-Smart Society

ネットワークアーキテクチャ研究室
Network Architecture

ネットワークアーキテクチャ
研究分野（長谷川教授）
Network Architecture(Prof. Hasegawa)○高信頼・高性能・高可用情報ネットワーク○仮想化ネットワーク／システム設計・制御技術○次世代モバイルネットワークアーキテクチャ○情報ネットワーク性能評価技術•Highly reliable, high performance, and highly
available information network•Design and control mechanisms of virtualized
network/system•Next-generation mobile network architecture•Performance evaluation techniques for advanced information network• 2D Plasmons in Graphene and Compound-Semiconductor Heterostructures and Their Applications to Terahertz Sources and Detectors• Terahertz Optical Gain in Graphene and Its
Application to Terahertz Lasers• Photonics-Electronics Convergence Carrier
Converters

量子光情報工学研究室
Quantum-Optical Information Technology

量子光情報システム研究分野（枝松教授）
Quantum-Optical Information Systems(Prof. Edamatsu)○新手法を用いた量子もつれ光子の発生・検出方法の開発と量子情報通信への応用○光ファイバ、光導波路、半導体量子構造を用いた量子情報通信デバイスの開発○光子を用いた極限量子計測、量子状態制御技術の開発と応用• Novel techniques for the generation and detection of photon entanglement• QICT devices using optical fibers, waveguides,
and semiconductor nanostructures• Techniques for extreme quantum measurement
and quantum state synthesis using photons

環境調和型セキュア情報システム研究室
Environmentally Conscious Secure Information
System

環境調和型セキュア情報システム
研究分野（本間教授）

Environmentally Conscious Secure InformationSystem (Prof. Homma)○高性能・軽量セキュリティコンピューティング○組込みシステムのハードウェアセキュリティ○使用環境や応用を考慮したセキュリティシステム
○電磁情報セキュリティの理論と応用• High performance/lightweight security computing• Hardware security for embedded systems• Security systems conscious of usage environment and applications• Electromagnetic information security

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

超高速光通信研究室

Ultrahigh-Speed Optical Communication
Staff
廣岡
教授

俊彦

Toshihiko Hirooka
Professor

葛西

准教授

恵介

Keisuke Kasai
Associate Professorsor

Research Activities

光通信システムは、光源、伝送媒体、信号処理技術の発展に支えられ、その高速性・広帯域性を活用し、ICT インフラの中核的基盤技術として発展を遂げ社会に浸透している。今後、爆発的に増大し続ける情報を、いつでもどこへでも何にでも自在につなぐ柔軟な通信技術としてのさらなるイノベーションが求められている。本研究室は、光のコヒーレンスを極限まで活用し、無線通信との融合をも可能とする、超高速・超大容量でセキュ
ア且つレジリエントな新世代光通信技術、およびそれらを極めて高いエネルギー効率で実現しうる光機能システムの開拓を目指している。

本研究分野では光位相同期ループや光注入同期といった高精度な
光波位相制御技術とこれを用いたデジタルコヒーレント多値光伝送技術の研究開発に取り組んでいる。また、波長 1.5µm 帯における絶対周波数安定化レーザとその高精度光干渉計測ヘの応用に関する研究を進めている。

In this field, we are engaged in research on precise optical phase
control technologies such as optical phase-locked loop and optical injection-locking, and digital coherent multilevel optical transmission system by employing these technologies. Furthermore,
we are studying an absolute frequency-stabilized laser at 1.5 μm
and its application to high precision optical interferometric measurement systems.

2048 QAM コヒーレント光信号（左）および 19 コアファイバの断面写真（右）2048 QAM coherent optical signal (left) and cross section of 19-core fiber (right)

Experiment on ultrahigh-speed optical transmission

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 37

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

超高速光通信実験の様子

Lightwave Control System(Assoc. Prof. Kasai)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

光波制御システム研究分野｜葛西准教授

In this group, we are engaged in research on ultrahigh-speed
optical transmission using optical time division multiplexing
with a single-channel Tbit/s-class capacity, digital coherent
QAM optical transmission, and high-speed and spectrally efficient optical transmission by combining these two approaches.
With a view to supporting innovative new ICT services such as
5G and IoT, our goal is also to apply digital coherent transmission to access networks and mobile fronthaul, and to develop
novel transmission schemes integrating optical and wirelesscommunications through an electromagnetic wave, and opticalmeasurements and functionalities taking full advantage of coherence.

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では、光時分割多重方式による 1 チャネルあたり
Tbit/s 級の超高速光伝送、QAM と呼ばれるデジタルコヒーレン
ト光伝送、ならびにそれらを融合した超高速・高効率光伝送技術の研究開発を進めている。また、5G、IoT 等の新たな ICT サービスの進展を見据えて、デジタルコヒーレント伝送のアクセスネッ
トワークおよびモバイルフロントホールへの展開と、光通信と無線通信とを同じ電磁波として融合する新領域の開発、ならびにコヒーレンスを極限まで活用した計測応用と光機能システムの創出を目指している。

Ultrahigh-Speed Optical Communication(Prof. Hirooka)

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

超高速光通信研究分野｜廣岡教授

Optical communication systems have evolved as a core technology of the ICT infrastructure and become widely used in society.
This widespread deployment has been enabled by the progress
made on light sources, transmission media, and signal processing, and by taking advantage of their high-speed and broadband
operation. In the future, further innovation is expected that willrealize flexible communication links capable of accommodating
massive increases in the amount of information at any time, andtransmitting it anywhere, and between any devices. In this laboratory, we aim at establishing ultrahigh-speed, large-capacity,
highly secure and resilient optical communication technologies
that can even be integrated with wireless communication by taking ultimate advantage of the coherence of lightwaves. We also
intend to develop functional optical systems capable of handlingsuch transmissions with extremely high energy efficiency.

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

応用量子光学研究室
Applied Quantum Optics
Staff
八坂
教授

洋

Hiroshi Yasaka

横田

准教授

信英

吉田

准教授

Professor

真人

Masato Yoshida
Associate Professor

Nobuhide Yokota
Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

光通信システムの処理能力を飛躍的に増加するための光デバイス
技術、及び新世代光情報通信ネットワークシステムを実現するための革新的な新機能光デバイスやレーザ光源の実現を目標として研究を進めている ｡ 本研究室では、あわせて光エレクトロニクス的手法による情報通信・超精密計測や、半導体光デバイスの超高速動作とその演算処理への応用など、新しい光エレクトロニクス分野の開拓をはかっている ｡

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

高機能フォトニクス研究分野｜八坂教授
半導体レーザや半導体光変調器をベースとした高機能半導体光デバイス、及び新機能半導体光集積回路の研究を行っている。光の強度、位相、周波数、偏波を自由に操ることのできる半導体光デバイス・光集積回路を実現することで、超大容量・超長距離光通
信ネットワークの実現を目指している。また、新原理に基づく半導体光機能デバイスの創出を目指し、デバイスレベルから光情報
通信ネットワークシステムを革新していくことを目指している。

高精度光計測研究分野｜吉田准教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

1.55µm 帯周波数安定化レーザの開発とその高精度光計測への応
用研究を進めている。さらに超短パルスレーザの開発に取り組んでいる。

新原理半導体光源研究分野 ￨ 横田准教授
通信や計測への応用に向けた新原理半導体レーザの研究を行っている。また、注入電子のスピン偏極状態を制御するスピン制御半導体レーザの研究を推進している。

We are investigating novel, highly functional semiconductor
photonic devices and laser light sources, which is indispensable to realize new generation optical information communication network systems. Furthermore, our research interests
cover ultrafast photonic devices including laser sources, opto-electronic semiconductor devices and their applications to
optical computing and signal processing areas.

Highly Functional Photonics (Prof. Yasaka)
We have been studying highly functional semiconductor photonic devices and semiconductor photonic integrated circuits
based on semiconductor lasers and semiconductor opticalmodulators to create novel semiconductor photonic devices,which can control intensity, phase, frequency and polarizationof optical signal freely. Furthermore we research novel semiconductor photonic functional devices based on novel principle to realize innovative photonic information communication
network systems.

High accuracy optical measurement(Assoc. Prof. Yoshida)
We are engaged in the development of frequency stabilized laser operated at 1.55 µm and its application to high accuracy optical measurements. Furthermore, we are developing ultra-shortpulse lasers.

Emerging semiconductor light source(Assoc. Prof. Yokota)
We are developing emerging semiconductor lasers for communication and sensing. Moreover, we are investigating novel semiconductor lasers whose electron spin polarization is controlled.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

混合変調半導体レーザ

Schematic structure of hybrid modulation semiconductor laser
小信号応答特性（実験値）

Measured small signal response

38 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

先端ワイヤレス通信技術研究室

Advanced Wireless Information Technology
Staff
末松
教授

古市
助教

憲治
朋之

Noriharu Suematsu

鈴木

恭宜

Yasunori Suzuki

Professor

客員教授

Tomoyuki Furuichi

Ahmad Abdalrazik

Ahmad Abdalrazik

Assistant Professor

研究員

Research Fellow

Visiting Professor

先端ワイヤレス通信技術
研究分野｜末松教授

Advanced Wireless Information Technology(Prof. Suematsu)

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

Fig.1 ユビキタス化・ブロードバンド化が進むネットワークの進化

Fig.2 広帯域ワイヤレス通信用 1 チップ送受信機の研究

Fig.1 Evolutional network for ubiquitousness and broadband

Fig.2 One-chip modem LSI for broadband wireless communication

電気通信研究所

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

Toward the realization of a ubiquitous and broad-band wireless network, we are actively engaged in the research workon dependable and low power consumption advanced wireless IT. We cover the whole technical fields from the lower tohigher layers, i.e., signal processing, RF/Mixed signal device,antenna, MODEM and network technologies.
As the studies on signal processing, RF/Mixed signal device
and antenna technologies, we are developing RF/Millimeter-wave RF CMOS IC’s, antenna integrated 3-dimensional
system in package (SiP) transceiver modules, digital/RF mixed
signal IC’s.
As the studies on MODEM and network technologies, weare focusing on next generation mobile broadband wirelessaccess (MBWA: mobile broadband wireless access), dependable broadband wireless local area network (WLAN) and ultra-broadband wireless personal area network (WPAN).
We are also working for the next generation wireless communication systems/devices which include a location / shortmessage communication system via quasi-zenith satellites(QZS) and a fusion of various wireless communication systems“dependable wireless system.”

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では地上系・衛星系を統合した高度情報ネットワークの実現を目指して、高信頼かつ電力消費の少ない先端ワイヤレス
通信技術（Advanced Wireless IT）に関する研究を、信号処理回路・
デバイス・実装技術から変復調・ネットワーク技術に至るまで、一貫して研究・開発を行っている。
信号処理回路・デバイス・実装技術の研究としては、シリコン
CMOS 技術を用いた超高周波帯 RF パワーアンプ・シンセサイ
ザ・ミキサなどの設計・開発、超小型アンテナモジュールの開発を行っている。そして、これらのシリコン RF デバイス、アン
テナモジュールなどのワイヤレス通信端末に必要な回路の特性を、ディジタル回路技術を用いて補償するディジタルアシステッ
ド RF アナログ回路の研究・開発を行っている。
変復調・ネットワーク技術の研究としては、自動車・鉄道など
による高速移動時にも高速ネットワークアクセスを可能とする次世代の広域・高速モバイルブロードバンドワイヤレスアクセス（MBWA; mobile broadband wireless access）の研究を行っている。また、オフィス・家電ディジタル機器をネットワーク接続可能とするような、高信頼・高速ワイヤレス LAN やワイヤレ
ス PAN（personal area network）の研究を行っている。

Wireless communication systems, such as cellular phones, haveoffered mobile voice/mail services to us. Nowadays, they begin to offer mobile internet services which handle high capacity photo/motion data. In order to enjoy freedom from wired
lines, small size, light weight, long battery life terminals havebeen required. For the next generation wireless systems which
include terrestrial / satellite communications, dependable connectivity and green wireless information technologies (IT) willbe the key issues.

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

携帯電話などのワイヤレス通信が、単に音声やメールの伝送だけ
でなく、これまで有線でしか実現できなかったインターネット
上の画像、動画など大量のデータを含むコンテンツの伝送にも使える情報社会が実現されようとしている。ワイヤレス通信の特徴としては、その通信端末を自由に持ち歩くことができ、かつ、
ネットワークの存在を感じずにどこでも使えることが挙げられるが、このためには、小形、軽量、長い待受・通話時間だけでなく、どの場所でも、移動中でも、災害時でも必ず繋がる高信頼性が求められている。一方、取り扱うデータ量が増えていくために、
データ量あたりに許される消費電力は減少させなくてはならず、
これまで以上に電源に対して効率的なワイヤレス通信技術も求められている。

Research Activities

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

RIEC 2023 ／ 2024 39

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

情報ストレージシステム研究室
Information Storage Systems
Staff
田中
教授

陽一郎

Yoichiro Tanaka

Simon Greaves

Simon Greaves

Professor

准教授

Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

本研究分野では大容量情報を保存出来る情報ストレージ技術に関する研究を行っている。IoT や AI を駆使したビッグデータ情報活用の飛躍的な拡大が続いており、次世代の情報通信システムの高度化に向け高速性・大容量性・インテリジェンス性を兼ね備えた
情報ストレージシステムの構築が望まれている。本分野では、コ
ア技術である高密度磁気ストレージの進化のため、本研究所にて発明された垂直磁気記録を用いる記録方式、デバイス、マイクロマグネティックシミュレーションを使った磁性材料とデバイスのモデル化の研究により記録密度と性能の向上を目指している。1
ビットの面積が数ナノメータ四方以下という次世代の高速高密度
情報ストレージ（テラビットストレージ）と、それを用いる高速
省電力超大容量ストレージシステムの実現を目標にしている。更にデータストレージとコンピューティングを近接させペタバイ
ト級の大容量データの解析を行う新しい情報ストレージ・コン
ピューティングシステムに関する研究を行なっている。

情報ストレージ・コンピューティングシステム
研究分野｜田中教授
本研究分野では、データを記録・保管するというストレージの本来の役割をベースに、高速性、大容量性、インテリジェンス性を兼ね備えた新たな情報ストレージシステムの構築に向け、材料・
デバイス技術からシステムレベルにわたる新たな研究を行なっている。システムレベルの展開を視野に入れながら、磁気記録を始めとした高度な情報ストレージ関連の材料・デバイス・メモリ技術を一層進展させた新しい情報ストレージシステムのインテリジェンス化の研究を行なっている。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

記録理論コンピュテーション
研究分野｜Greaves 准教授
磁気記録に使用される磁性材料の挙動をモデルするために、マイ
クロ磁区シミュレーションが使用される。記録媒体をモデル化するために媒体の個々の磁性粒子を計算することができる。次に、有限要素モデルからのヘッド磁界分布を用いて、記録シミュレー
ションを行うことができる。ヘッドと媒体の設計は、モデルを通して最適化することができる。
他の磁気デバイスもモデル化することができる。一例は、不揮発性磁気記憶装置である磁気ランダムアクセスメモリ（MRAM）である。いくつかマイクロ磁区シミュレーションの例を図に示す。
この研究室が取り組んできたトピックとして、磁性ナノワイヤー、
2 次元スピンアイス、磁壁ピン方法、エネルギーアシスト磁気記録などが挙げられる。

Our main interest lies in high-density information storage
technology.
The amount of data generated in the form of multimedia, IoT
and AI information increases dramatically every year. Next
generation advanced ICT and information storage systems
with high performance, high capacity and intelligence are
required. In this group, we are conducting research into highdensity information storage based on perpendicular magnetic
recording and magnetic devices invented in this laboratory.
Magnetic materials and devices are modelled using micromagnetic simulations. Our aim is fast, low power consumption, high capacity terabit storage (over 10 T bits/inch2 areal
density), in which the size of each stored bit of information occupies an area of less than a few nm by a few nm. In addition,
we are investigating advanced information storage and computing systems to handle Peta byte class mass data analytics
by closely unifying both data storage and processing.

Information Storage・Computing Systems(Prof. Tanaka)
In this research field, we are conducting research on a wide
range of materials, devices and systems aiming at the establishment of new information storage systems with highperformance, high capacity and intelligence based on thefundamental storage functions of data recording and storage.
With system level application development in sight, we are
exploring intelligent, future information storage systems by integrating advanced technologies such as recording materials,
devices and memories.

Recording Theory Computation(Assoc. Prof. Greaves)
Micromagnetic simulations are used to model the behaviorof magnetic materials used in data storage applications. To
model a recording medium the individual magnetic grains of
the medium can be simulated. Then, using a head field distribution from a finite element model, recording simulations canbe carried out. The design of the head and medium can be
optimized through the model.
Other magnetic devices can also be modeled. One example
is magnetic random access memory (MRAM), a non-volatilemagnetic storage device. Some other micromagnetic simulation examples are shown. Magnetic nanowires, two dimensional spin ices, domain wall pinning and energy-assisted
recording are some of the topics we have worked on.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
図１ 垂直磁気記録のナノスケール解析の例

Fig.1 Nano-scale analysis of perpendicular magnetic recording

40 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

図２

マイクロ磁区シミュレーションの例

Fig.2 Examples of micromagnetic simulations

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

超ブロードバンド信号処理研究室
Ultra-Broadband Signal Processing
Staff
尾辻
教授

林

泰一
宗澤

特任准教授

唐

助教

超

Taiichi Otsuji

佐藤Professor

准教授

Tsung-Tse Lin

渡辺Specially Appointes
Associate Proffesor

助教

昭Akira Satou
Associate Professor

隆之

Takayuki Watanabe
Assistant Professor

Chao Tang

Victor Ryzhii Victor Ryzhii

Assistant Professor

研究員

Research Fellow

Research Activities

本研究分野では、いまだ未踏の電磁波領域であるミリ波・テラヘ
ルツ波（サブミリ波）帯の技術を開拓、実用化するために、本領域で動作する新しい電子デバイスおよび回路システムの創出と、それらの情報通信・計測システムへの応用に関する研究開発を行っている。

超ブロードバンド・デバイス・システム研究分野｜尾辻教授

超ブロードバンドデバイス物理
研究分野｜佐藤准教授

We are developing novel, integrated electron devices andcircuit systems operating in the millimeter-wave and terahertz
regions. III-V- and graphene-based active plasmonic heterostructures for creating new types of terahertz lasers and ultrafast transistors are major concerns. By making full use of theseworld-leading device/circuit technologies, we are exploring
future ultra-broadband wireless communication systems aswell as spectroscopic/imaging systems for safety and security.

Ultra-Broadband Device Physics(Assoc. Prof. Satou)

二重回折格子ゲート型グラフェンディラックプラズモ
ントランジスタにより理論限界を 4 倍以上超越する巨大利得によるテラヘルツ電磁波の増幅に成功

current-injection graphene transistor laser (DFB-DGGFET). SEM images, measured ambipolar property,
simulated modal gain and Q factor, and world-firstmeasured single-mode THz lasing spectra.

Dual-grating-gate graphene Dirac plasmon transistor, demonstrating coherent terahertz light amplification with a four-times higher giant gain than thequantum limit

UTC-PD 上部集積 HEMT 光電子融合ミキサ素子の模式図、電子顕微鏡写真、ミキシング出力の測定結果

Schematic view, SEM image, and measured mixing
output of a UTC-PD-top-integrated HEMT photonics-electronics-convergence mixer.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 41

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

電流注入型グラフェントランジスタレーザー素子 (DFBDG-GFET) の電子顕微鏡写真、利得係数＆ Q 値解析結果、単一モードテラヘルツレーザー発振の観測結果

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

For creation of millimeter-wave/terahertz devices basedon new materials and/or new operation principles, we aretheoretically and experimentally investigating physics inthe devices such as electron-transport phenomena andoptoelectronic properties. Furthermore, we are conducting research and development of the devices for their applications to future ultra-fast wireless communications andphotonics-electronics convergence networks.

ナノ・スピン実験施設

新規材料・新規動作原理に基づくミリ波・テラヘルツ波デバイスの創出を目指し、デバイス内の電子輸送現象や光電子物性といった物理の理論的解明や実験的実証を行なっている。また、将来の超高速無線通信や光電子融合ネットワークへのデバイス実用化に向けた研究開発を進めている。

Ultra-Broadband Devices and Systems(Prof. Otsuji)

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

ミリ波・テラヘルツ帯での動作が可能な新規電子デバイスおよび
そのシステムを研究する。具体的には、半導体ヘテロ接合構造やグラフェンに発現する 2 次元プラズモン共鳴を利用した新しい動作原理のテラヘルツ帯レーザーや高速トランジスタの創出を目指す。さらに、これら世界最先端の超ブロードバンドデバイス・回路を応用して、超高速無線通信や安心 ･ 安全のための新たな計測技術の開発を進めている。

Terahertz (sub-millimeter) coherent electromagnetic waves are
expected to explore the potential application fields of future
information and communications technologies. We are developing novel, ultra-broadband integrated signal-processing
devices/systems operating in the millimeter and terahertz frequency regime.

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

量子光情報工学研究室

Quantum-Optical Information Technology
Staff
枝松

圭一

Keiichi Edamatsu

金田文寛

Fumihiro Kaneda

教授

教授（兼）

Professor

Soyoung Baek
助教

Soyoung Baek
Assistant Professor

Professor*

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

現在の情報処理・通信技術は、信号を電圧や周波数などの古典的でマクロな物理量に対応させて様々な処理を行っているが、近い
将来、情報の高密度化と高速化に限界が訪れることが指摘されている。これに対し、個々の電子や光子などのミクロな量に情報を保持させ、量子力学の原理を直接応用することによって、従来の限界を打ち破る性能を持ちうる量子情報通信技術の実用化が強く期待されている。本研究室は、電子および光子を用いた量子情報
通信デバイスの実用化を目指し、未来の量子情報通信の中核となるべき極限技術の開発に積極的に挑戦している。

量子光情報システム
研究分野｜枝松教授

Current information and communication technology utilizes
macroscopic and classical physical quantities, such as voltage or frequency of electric fields. The classical technology
will reach the limit of information density and speed in thenear future. The quantum-mechanical counterpart, “quantum
information processing and communication technology”, inwhich information is carried by microscopic and quantum-mechanical quantities, is expected to overcome the difficulty. Our
goal is to develop quantum information devices utilizing quantum interaction between electrons and photons in semiconductor nanostructures, to obtain further understanding of their
physics, and to apply them to practical quantum information
technologies.

Quantum-Optical Information Systems(Prof. Edamatsu)
Development of fundamental devices and quantum measurement techniques for quantum info-communication technology(QICT) utilizing photons, novel materials and semiconductor
nanostructures.

図１. ダイヤモンド中の不純物欠陥（NV 中心）を用いた無偏光単一光子発生。

図２. 周波数の量子もつれ光子発生方法の概念図。

Fig.1 Schematic picture of unpolarized single-photon generation using a compound defect, a nitrogen vacancy center (NV center), in a diamond.
Spheres, designated N and V respectively, indicate a nitrogen atom and avacancy which comprises an NV center in the diamond lattice. Dynamicallyand statically unpolarized single-photon emission is induced by laser excitation for a [111]-oriented NV center in (111) diamond.

Fig.2 An illustration of the scheme for producing frequency-entangled photons. A
nonlinear crystal has two different poling periods so that produced photon
pairs with orthogonally polarized photon pairs can be frequency entangled.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

量子もつれなどの光の量子性を駆使した量子情報通信技術、新材
料・半導体量子構造を用いた量子情報通信デバイス、極限量子計
測・制御技術の基礎開発を行っている。

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

42 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

ネットワークアーキテクチャ研究室
Network Architecture
Staff
長谷川
教授

剛

Go Hasegawa
Professor

Research Activities

情報ネットワークシステムは既に社会の隅々まで浸透し、人々の日常生活や仕事を支援すると共に、新しいライフスタイルや社会を生み出す上で重要な役割を担うものとして期待されている。
本研究室では、その実現に向けた基礎から応用に至る研究に取り組む。

Network Architecture(Prof. Hasegawa)

インターネットは 40 億人のユーザが利用する巨大な情報ネッ
トワークであり、今や人々の生活に欠かすことができないインフラであるが、消費エネルギーの増大、モノのインターネット(Internet of Things: IoT) への対応、恒常的なネットワーク輻輳など多数の課題を抱えている。これらの問題を解決し、より高度な情報社会を実現するための高信頼、高性能、可用性の高い
情報ネットワークアーキテクチャの確立を目指し、仮想化ネッ
トワーク／システム設計・制御技術、次世代モバイルネットワー
クアーキテクチャ、ネットワーク性能評価技術などに関する研究を行う。

The number of the users of the Internet, huge information
network, has reached to 4.0 billions and the Internet is now
essential infrastructure for people’s everyday life. However, thecurrent Internet has various problems such as increased energy
consumption, accommodation of massive and diversified IoT
systems, and inevitable network congestion. For resolving suchproblems and realizing advanced information society, we aim atrealizing highly-reliable, high-performance, and highly-available
information network architecture, and research topic such as
design and control mechanism of virtualized network / system,
next-generation mobile network architecture, and performance
evaluation techniques for advanced information network.

6HQGHU

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Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

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情報ネットワークアーキテクチャ研究分野

Research topics on Information Network Architecture

電気通信研究所

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設)HHGEDFNORRSIRUFRQJHVWLRQFRQWURO'DWD
SDFNHWV

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

ネットワークアーキテクチャ
研究分野｜長谷川教授

Information network system is now ubiquitously spread in theworld to support everyday life and social activities of people,
and it becomes a key factor to create new life styles as wellas information society. This laboratory aims at research anddevelopment of advanced information network systems fromtheory to implementation.

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

RIEC 2023 ／ 2024 43

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

環境調和型セキュア情報システム研究室

Environmentally Conscious Secure Information System
Staff
本間

尚文

教授

Naofumi Homma

タッソ

特任研究員

エリーズ

上野
助教

Professor

嶺

Rei Ueno
Assistant Professor

Tasso Élise Léa Marlène
Specially-Appointed Research Fellow

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

モノのインターネット（Internet of Things）に代表される次世代情報通信基盤は、新たな価値を創出し、豊かな社会をもたらすことが期待されている。一方で、そうした新しい ICT の利用形態におけるセキュリティが、既存技術の単純な延長により達成されるとは限らない。データ詐称によるアプリケーションの無価値化や工場の重要制御情報の改竄といった、想定される新たな脅威は枚
挙にいとまがない。本研究室では、将来のサービスやテクノロジ
を誰もが安心して利用でき、その恩恵を安全に享受できる情報通信基盤の構築を目指して、次世代の情報セキュリティシステムの基礎理論とその実装技術を探求している。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

環境調和型セキュア情報システム
研究分野｜本間教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

本研究では、ネットワークやソフトウェアのセキュリティの確保のみならず、膨大かつ多様な情報発生源（センサ端末などのデバ
イスハードウェア）のレベルから安全性・信頼性を担保するセキュ
ア情報通信システムの構築技術を開発している。また、組込みシ
ステムのセキュリティは同システムが置かれた環境や用途に大きく左右されることから、様々な環境や応用におけるシステムのセ
キュリティ設計・解析・評価技術の開拓も並行して行っている。
さらに、上記の研究開発から得られた成果の積極的な社会実装に挑戦するとともに、各種標準化検討委員会での活動を通して標準化を推進している。

The emerging information and communication infrastructures
such as Internet of Things are expected to generate a newvalue and bring us a more fruitful society. On the other hand,
they bring a new type of security risks that we have never met
and solved before. The new risks include the nullification of applications by data forgery and the falsification of critical control
information in factories. These risks are not always addressedby conventional technologies and their naïve extensions. We
are studying future information security systems from theories
to implementation technologies for constructing informationand communication infrastructures in a safe and secure manner.

Environmentally Conscious Secure Information System(Prof. Homma)
We are studying theories and technologies for developing
secure information and communication systems to ensure
security and reliability from the level of vast and diverse information sources (i.e., embedded devices such as sensor terminals), not only to ensure the network and software security. We
are also studying the security design, analysis and evaluation
technologies for embedded systems that heavily depend on
the usage environment and applications. In addition, alongwith the challenge to the social implementation of the above
research results, we are promoting the standardization works
through the activities in various standardization committees.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
環境調和型セキュア情報システム研究の概要

Overview of environmentally conscious secure information system research

44 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

生体電磁情報研究室

Electromagnetic Bioinformation Engineering

生体電磁情報研究分野（石山教授）

生体電磁材料研究分野（後藤准教授）

Electromagnetic Bioinformation Engineering(Prof. Ishiyama)

Electromagnetic Bioinformation Materials(Assoc. Prof. Goto)○磁気利用センシングシステム○高周波電磁界計測技術○マイクロ磁気アクチュエータ○磁気利用次世代医療機器○ナノマイクロ磁気光学材料○センシング用デバイス・高周波磁気材料○生体応用磁気光学材料・デバイス• Sensing system utilized magnetics• High-frequency electromagnetic measuringsystem• Micro magnetic actuator• New medical equipment using magnetic• Nano- and micro-magnetooptical materials• High-frequency magnetic materials & devices
for sensing• Magnetooptical materials & devices forbio-applications

人間・生体情報システム
研究部門
Human and Bio Information Systems Division

先端音情報システム研究室
Advanced Acoustic Information Systems

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野（坂本教授）
Auditory and Multisensory Information Systems(Prof. Sakamoto)○聴覚及び複合感覚知覚情報処理過程の研究○ 3 次元音空間情報の高精細センシングシステムの構築○複合感覚情報処理に基づく音響情報システムの構築• Mechanism of multisensory information processing including hearing• Development of high-definition 3D soundspace acquisition systems• Auditory information systems based on multisensory information processing高次視覚情報システム研究室
Visual Cognition and Systems

高次視覚情報システム
研究分野（塩入教授）

注意・学習
研究分野（曽准教授）○視覚的注意の時間特性と空間特性の測定○眼球運動制御と視覚的注意機構のモデル化○ 3 次元認識の初期、中期、高次視覚特性の研究○視覚的注意のメカニズムとモデル化○多感覚知覚と学習

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)• Measurements of spatial and temporal characteristics of visual attention• Modeling control system of eye movements
and visual attention• Investigation of early, middle and late vision of
3D perception

Attention and Learning Systems(Assoc. Prof. Tseng)• Visual attention mechanisms and models• Multi-sensory perception and learning

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

ナノ・バイオ融合分子デバイス
研究分野（平野教授）
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices(Prof. Hirano-Iwata)

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

実世界コンピューティング
研究分野（石黒教授）

実世界数理モデリング
研究分野（加納准教授）

Real-World Computing(Prof. Ishiguro)

Real-world Mathematical Modeling(Assoc. Prof. Kano)○超大自由度ソフトロボットの制御○這行や遊泳、飛行、歩行、走行における自律分散制御○多芸多才な振る舞いの発現原理の力学的解明とロボティクスへの応用○交通システムの自律分散制御に関する研究○群れの発現メカニズムの解明と群ロボットへの応用に関する研究• Control of soft-bodied robots with large degrees of bodily freedom• Autonomous decentralized control for various
types of locomotion, e.g., crawling, swiming,
flying, walking, running• Dynamical system approach to understand versatility behavioral and its application to robotics• Study on autonomous decentralized control of
traffic systems• Study on swarm formation mechanism and its
application to swarm robotic systems○人工細胞膜に基づくデバイスの開発と応用に関する研究○ナノ構造体の構築とバイオセンサ応用に関する研究○培養神経細胞を用いた人工神経回路網に関する研究○生体分子・神経回路網のモデリングに関する研究○二次元バイオ材料に基づく電子・イオンデバ
イスの創成に関する研究○有機トランジスタを用いたフレキシブルデバ
イスに関する研究• Development of artificial cell membrane sensors and their medical applications• Fabrication of nanostructures and their biosensor applications• Construction of artificial neuronal networks
based on cultured neurons• Modelling of biosystems and neuronal circuits• Construction of electronic and ionic devices
based on biological two-dimensional materials• Development of flexible devices using organic
transistors

インタラクティブコンテンツ研究室

Interactive Content Design

インタラクティブコンテンツ研究分野（北村教授）

ヒューマンコンテンツインタラクション
研究分野（高嶋准教授）

Interactive Content Design(Prof. Kitamura)

Human-Content Interaction(Assoc. Prof. Takashima)○インタラクティブなコンテンツの可視化
創発の考え方によるアルゴリズムを利用して、さまざまなコンテンツ群を状況に応じて動的に、そしてインタラクティブに表示する新しい手法を提案し、各方面との共同研究をとして様々な応用を進めている。
○ 3 次元モーションセンシングとインタラクション
人の細かい手作業や小動物の長時間の複雑な運動など、従来では難しかった運動計測を可能とする新しい 3 次元モーションセンサを所
内の共同研究で提案している。
○非言語情報を活用した新しい遠隔コミュニ
ケーションの研究
通常の対人コミュニケーションで重要な役割を担っている「非言語情報」を、適切に（必要に応じて増幅または減弱して）伝送して、全参加者が対等で豊かなコミュニケーションができる環境を実現するための進めている。

○動的・適応型空間ユーザインタフェース
人の活動に対応して空間の構成やデザインを動的に変更することができる新たな動的・適
応的な空間ユーザインタフェースシステムの設計・試作・評価に関する研究を進めている。
○バーチャルリアリティとインタフェース
バーチャルリアリティ内で様々な活動が求められており、その中でも、我々は、空間イン
フラの触覚提示、ロコーモーション技術、さらにはより現実的な活動に即した新たなヘッドマウントディスプレイ等を開発している。
○人の身体性に基づくインタラクション技術
人の身体の特徴や限界を考慮し、様々なコン
テンツに対してより簡単で快適なインタラク
ション手法を運動や認知学の知見を活用しながら研究開発している。

• Interactive Content Visualization with Emerging Algorithms
We study new visualization techniques based on
emergent computation to flexibly display a large
amount of data and create novel applications
with academic and industrial collaborators.
• 3D Motion Sensing and Interaction
We develop novel magnetic motion tracking
systems using multiple identifiable, tiny, lightweight, wireless and occlusion-free markers,
enabling dexterous interaction and tracking in
unexplored areas.
• Telecommunication utilizing Nonverbal Information
We are working to realize a rich communication environment in which all participants cancommunicate equally by appropriately transmitting (with augmentation or atten uation asnecessary) the “nonverbal information” thatplays an important role in ordinary interpersonal communication.

ソフトコンピューティング集積システム研究室
Soft Computing Integrated System

ソフトコンピューティング集積システム
研究分野（堀尾教授）
Soft Computing Integrated System(Prof. Horio)○ブレインモルフィックコンピューティング
ハードウェア○脳型アナログVLSI回路の開発に関する研究○高性能脳型計算システムの開発とその応用に関する研究○意識過程の実現を目指す脳型VLSIシステムの開発に関する研究• Brainmorphic computing hardware• Brain-inspired neuromorphic analog VLSI circuits• High-performance brain-like information processing system and its applications• Brain-inspired VLSI system with consciousness• Dynamic and Adaptive Spatial User Interfaces
We design novel spatial interfaces dynamically
adapting to users’ activities using spatial sensing,virtual reality and robotic display technologies.
• Virtual Reality and Interface
We build novel virtual reality interfaces that
support various spatial activities in virtualenvironments, including robot-based haptic
infrastructure, haptics-driven redirections/relocations and head-mounted display designs
enabling virtual and real-world interactions.
• Human Physical-based Content Interaction
Techniques
We explore optimal content manipulation techniques based on human’s physical and cognitive
characteristics for various screen types (e.g., mobile, room-scale screen, and virtual environment).

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

生体電磁情報研究室

Electromagnetic Bioinformation Engineering
Staff
石山
教授

和志

Kazushi Ishiyama
Professor

後藤

准教授

太一

Taichi Goto
Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

生体との電磁コミュニケーションを確立し、生体のもつ情報シス
テムとしてのはたらきを理解するためには、生体の発する信号を捕らえることに加えて、生体の有する様々な機能性をも含めて情報として捉え、それらを総合的に理解するための研究開発が必要である。そのために当研究室では現在、生体の発する情報を受け取るセンシング技術ならびに生体に働きかけを行う技術に関する研究を推進している。これらの技術開発を通じて、生体との良好なコミュニケーション技術の確立を目指し、情報通信並びに医療福祉分野に貢献してゆく。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

生体電磁情報研究分野｜石山教授
本研究分野で開発された、極めて高い感度の磁気利用ひずみセン
サは、材料開発・微細加工技術・磁気特性制御技術・検出回路設計など多くの技術開発により、従来のひずみゲージに比べて 1 万倍程度の感度を達成し、それを用いた振動センサとしての開発も進めている。また、生体に働きかけを行うための、ワイヤレスア
クチュエータ・マニピュレーターの検討を推進し、その一部は完
全埋め込み型補助人工心臓への道を拓く小型ワイヤレスポンプの開発や、飲み込んで使用されるカプセル型内視鏡を消化管内で移動させるための手法として実用化研究が進められている。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

生体電磁材料研究分野｜後藤准教授
生体の情報を知る生体センシングデバイスは、僅かな熱を嫌うた
め、電子の代わりにスピン波を使った回路が有用であると考えられる。しかし、スピン波回路を用いた複雑な計算処理は実現されておらず、これの実現を目指している。また、生体に働きかけを行う手法として、磁気と光を使ったデバイスとそのための材料開発を行っている。優秀なデバイス開発のために、優秀なナノ・ミ
クロンスケールの磁気および光材料を作り出していく。

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

超高感度ひずみセンサ

High-sensitive strain sensor

48 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

For realizing good communication with human body, and forrealizing the properties of the human body as an information
system, we have to realize the function of the human body as information in addition to catch the signals from the human body.
Our research division works on the technology for sensing theinformation from the human body and for approaching action to
the human body. We are focusing to realize the communication
technology with human body and to contribute information andcommunication systems and medical-welfare spheres.

Electromagnetic Bioinformation Engineering(Prof. Ishiyama)
High-sensitive strain sensor utilizing magneto-erastic effect,
which is developed in our laboratory, obtains 10000 times
higher sensitivity than commercial sensors under the works
for materials, micro-fabrication techniques, controlling themagnetic properties. This sensor is also studied as a vibration
sensor. In addition, wireless actuators and manipulators arealso investigated. A part of this wireless driving technology isapplied for a development of completely embedding artificial
heart assist blood pump and a motion system for a capsuleendoscope working in the colon tube.

Electromagnetic Bioinformation Materials(Assoc. Prof. Goto)
A circuit using spin waves instead of electrons is useful sincea bio-sensing device for sensing information since a living
body dislikes slight heat. However, complicated calculation
processing using a spin-wave circuit has not been reported,
and we are developing this device and materials. In addition,
we are developing magnetic, and magnetooptical devices actively work on living bodies. To create superior devices, we willproduce superior nano- & micron-scale magnetic and opticalmaterials.

完全埋め込み型補助人工心臓用小型ワイヤレスポンプのプロトタイプ

A prototype of wireless artificial heart assist blood
pump

スピン制御レーザーのプロトタイプ

A prototype of spin-controlled laser

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

先端音情報システム研究室

Advanced Acoustic Information Systems
Staff
坂本
教授

修一 Shuichi Sakamoto
Professor

先端音情報システム研究室は、聴覚系及びマルチモーダル知覚情報処理過程に関する基礎研究と、その知見を用いて高度な音響通信システムや快適な音環境を実現するための研究、更にはシステ
ム実現の基礎となるディジタル信号処理の研究に取り組んでいる。これらの研究は、音響学・情報科学だけでなく、電気・通信・
電子工学、さらには機械工学・建築学など工学のさまざまな分野
や、医学・生理学・心理学などの他の分野とも接点を有する領域にまたがる学際的な性格を特徴としている。

We aim to develop advanced and comfortable acoustic communication systems exploiting digital signal processing techniques. To realize this, we are keenly studying the information
processing that takes place in the human auditory system.
Moreover, we also investigate the mechanisms for multimodal
information processing, including hearing. We mainly apply a
psycho-acoustical approach to study human auditory and multimodal perception. In this sense, our research is characterized
by its high interdisciplinary nature which covers acoustics, information science, communications engineering, electronics,
audiology and psychology.

Auditory and Multisensory Information Systems(Prof. Sakamoto)

157ch の包囲型スピーカシステムを用いたアンビソニックス超高精細音空間再生システム

仰角方向の頭部伝達関数。極と零点が仰角によって規則的に変化している。

Head-related transfer functions as a function of elevation.Poles and zeros changesystematically with the rise of elevation.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 49

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

Accurate sound space communications system based on higher order Ambisonics by using 157ch loudspeaker array

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

We study the mechanism of human multimodal processing,including hearing. In particular, we focus on speech perception as an audio-visual process, the judgment of auditory
space during motion and the impression of a sense-of-reality
in multimodal content. Such knowledge is crucial to develop
advanced communication and information systems. Based on
this knowledge, we are developing future auditory information
systems.

ナノ・スピン実験施設

視聴覚音声知覚や、自己運動中の音空間知覚など、聴覚情報、及び複数の感覚情報が複合して存在する環境下での人間の知覚情報処理過程を心理物理学的な方法を用いて解明するとともに、その知見を活用した、高精細 3 次元音空間センシングシステムやマル
チモーダル聴覚支援システム等の音響情報システムの構築・高度化に取り組んでいる。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野｜坂本教授

Research Activities

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

高次視覚情報システム研究室
Visual Cognition and Systems
Staff
塩入
教授

羽鳥
助教

諭 Satoshi Shioiri

曽加蕙 Chia-Huei Tseng

Professor

准教授

康裕 Yasuhiro Hatori

Sai SunSai Sun

助教（兼）Assistant Professor*

Assistant Professor

Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

本研究室では、特に視覚系の働きの研究から脳機能を探求し、得られた知見に基づく人間工学、画像工学などへの応用的展開を目的としている。人間の視覚特性を知るための心理物理学的実験を中心に、脳機能測定やコンピュータビジョン的アプローチを組み合わせることで、視覚による空間知覚、立体認識、注意による選択機構のモデル構築、視触覚統合機構に関する研究をしている。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

高次視覚情報システム研究分野｜塩入教授
視覚の空間知覚を中心に、立体視や運動視における視覚脳機能の原理を探求するとともに、そのモデル化を通して、人間の視覚情報処理過程の理解や、情報処理過程を模擬するシステムの構築を目指す。また、知覚の能動的側面として視線移動制御や注意機能を理解し、モデル化を目指す。これらの成果に基づき、画像情報の評価、効率的呈示、視環境の評価システムの構築へ展開する。さらに、視覚や触覚の無意識的選択の過程を調べる
ことにより、様々な環境下での人間の視覚認識や行動を予測するための研究に取り組んでいる。

注意・学習研究分野｜曽准教授

Human brain is one of the most adaptable systems in the world.
Understanding the brain functions is one of the most important
issues for evaluating and designing things around us to improve
the quality of life. We investigate the brain through visual functions to apply the knowledge to human engineering and image
engineering.

Visual Cognition and Systems (Prof. Shioiri)
Modeling the processes of human vision based on the findingsof the strategies that the visual system uses, we plan to propose
appropriate methods for evaluation of image qualities, efficient
way of image presentation and evaluation of visual environments
in general. We also investigate dynamic selection process in vision
with or without attention to realize prediction system of humanperception and action in the future.

Attention and Learning Systems (Assoc. Prof. Tseng)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では、心理物理学、神経生理学、計算論の３つのアプロー
チを利用して、知覚、注意、学習といった人間の認知機能の理解を目指す。私たちが経験する首尾一貫した世界を、人間の感覚システ
ムはどのように構築しているのかを理解し、これらの成果に基づき、
私たちの日常生活の質を向上するための応用的展開を探求する。

My research interests cover the broadly-defined human cognitive
functions such as perception, attention, and learning. With psychophysical, neurophysiological, and computational approaches, we try
to answer how sensory systems construct a coherent world that we
experience and look for applications to enhance human life quality.

注意効果には意識して向けるトップダウンの注意と明るい対象など目立つ刺激に向けられるボトムアップ
注意が知られている。それに対して、手の周りなどの刺激に対する注意効果の存在も知られているが、トッ
プダウン注意やボトムアップ注意との関連は不明である。我々は、手の運動のゴール位置と異なる場所に
トップダウン注意を向けた場合にも、ゴール位置への注意効果があることを明らかにした。また、脳波計
測により測定された注意の広がりが、手の運動ゴール位置とトップダウン注意位置では大きく異なることから両者が異なるメカニズムによることがわかった。手の運動のゴール位置には、意識的に向けるトップ
ダウン注意とは別の注意メカニズムが働く。

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

Attentional effects are known to include top-down attention, which is directed consciously, and bottom-up attention, which is directed to salient stimuli such as bright objects. In contrast, attentional
effects on stimuli around the hand are also known to exist, but their relationship to top-down andbottom-up attention is unclear. We found that there is an attentional effect on the goal position evenwhen top-down attention is directed to a location different from the goal position of the hand movement. We also found that the spread of attention measured by electroencephalography differed significantly between the hand movement goal position and the top-down attention position, indicatingthat the two are due to different mechanisms. Attentional mechanisms at the goal position of hand
movement are different from top-down attention.

ヒトとヒトのコミュニケーションは、一緒に歩くことや、体の動き、顔表情による表現などで行う。
本研究では、潜在的な信号によるコミュニケーションについて検討するために、加速度センサーによる動きの計測と心理物理および機械学習的手法を組み合わせた実験を実施した。

Interpersonal communication can be carried out in various forms such as side-by-side walking
synchronization, body movements, and facial expressions. We used motion acceleration sensors and trackers, together with psychophysical methods to investigate how implicit signals
are communicated.

50 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing
Staff
石黒
教授

章夫

安井浩太郎
助教（兼）

Akio Ishiguro

加納Professor

准教授

Kotaro Yasui

脇田

Assistant Professor*

剛史 Takeshi Kano
Associate Professor

大輝

福原

洸

助教

Akira Fukuhara
Assistant Professor

Daiki Wakita

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor

Research Activities

実世界コンピューティング研究室では、自然界や社会システムにおける諸現象の発現メカニズムを自律分散制御＊の観点から理解
し、人工物の設計論へと昇華することを目的として研究を行っている。

Our laboratory aims to understand essential mechanisms underlying various natural and social systems from the viewpointof autonomous decentralized control,* and to establish design principles of artificial agents.

＊* Autonomous decentralized control: Control scheme in which
non-trivial macroscopic functionalities emerge from interactions among individual components.

自律分散制御：単純な認知 ･ 判断 ･ 運動機能を持つ要素（自律個）が相互作用することによって、個々の要素の単純性からは想像もできない非自明な大域的特性（機能）を創発させるという、「三
人寄れば文殊の知恵」をまさに地でいくような制御方策。

For further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

教授

小宮
助教

愛弓
麻希

Ayumi Hirano-Iwata

但木

Professor

助教

Maki Komiya

平本Assistant Professor

大介

助教（兼）

Daisuke Tadaki
Assistant Professor

薫

Kaoru Hiramoto
Assistant Professor*

研究活動

Our research activities focus on development of highly sophisticated molecular-scale nanodevices through the combinationof well-established microfabrication techniques and various soft
materials, such as biomaterials and organic materials. We areworking on medical bioelectronics where we try to apply semiconductor micro- and nano-fabrication techniques to developmentof a sensor platform for drug screening, organic electronics where
we try to develop various sensors based on organic materials, andbioelectronics where we try to construct artificial neuronal circuits
as a model system for understanding brain functions. These devices can combine with information systems, leading to realizationof a new technology for health-conscious society.

詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

For further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.
電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 51

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

成熟した微細加工技術とバイオマテリアル、有機材料との融合により、高次情報処理を可能にするナノスケール、分子スケールの様々なデバイスの開発を目指す。半導体微細加工技術を薬物スク
リーニングなどの医療用途に利用するメディカルバイオエレクト
ロニクス、有機材料に基づくセンサ開発を行う有機エレクトロニ
クス、そして、生きた細胞を使って神経回路を作り上げ、脳のしくみを理解しようとするバイオエレクトロニクスの研究を進めている。これらのデバイスは情報通信システムと結合可能であり、健康社会のための新技術として実現することを目指している。

Research Activities

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

平野

ナノ・スピン実験施設

Staff

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

インタラクティブコンテンツ研究室
Interactive Content Design
Staff
北村
教授

藤田
助教

喜文
和之

高嶋

Kazuki Takashima

准教授

和毅

Professor

Kazuyuki Fujita

池松香Kaori Ikematsu

Yoshifumi Kitamura

Assistant Professor

助教

Associate Professor
Assistant Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

IoT の普及と相まって、部屋など身の回りの環境や空間全体を情報化・知能化しつつある。その流れは、家具や什器など、これまで知能化があまり進んでいなかった対象にも及ぶようになり、
これらを含む空間全体と人との良好な関係を考えることは喫緊の課題となっている。私たちは、デジタル化されているものだ
けでなく、身の回りのあらゆるものをコンテンツと捉え、これらを活用することで、人々の生活、作業、コミュニケーション
をより快適で豊かなものにするインタラクティブコンテンツの研究を進めている。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

インタラクティブコンテンツ
研究分野｜北村教授
バーチャルリアリティを始めとして、様々な３次元コンテンツに必要なモーショントラッキングシステムの開発や、多次元大量情報コンテンツを効果的に扱うためのユーザインタフェース技術、
日常の対人コミュニケーションで重要な役割を果たしている非言語情報を遠隔コミュニケーションで効果的に伝え利用する技術等に幅広く取り組んでいる。

As the Internet of Things (IoT) expands, everything around us iscoming online, and joining integrated networks. Even everyday
items like furniture are going digital. We view all artifacts, physical and digital, as content. Honoring the unique perspectives ofpeople, systems, and the environments they inhabit, we study
the interactions between types of content, with the ultimate
goal of formulating cohesive, holistic, and intuitive approaches
that promote efficiency, ease of use, and effective communication, we focus on content design to enhance living.

Interactive Content Design(Prof. Kitamura)This team explores novel motion tracking systems that significantly expand design opportunities of various interactive spatial content and new interactive content design technologies
that effectively and flexibly manage higher-dimensional content, and technology to effectively convey and use nonverbal
information, which plays an important role in daily interpersonalcommunication, in telecommunication systems.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

ヒューマンコンテンツインタラクション
研究分野｜高嶋准教授

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

バーチャルリアリティ等の空間コンテンツと人との関係性を理解するとともに、それを応用し人の能力やコミュニケーションを強化できる新しい空間インタフェースを研究している。特に、バーチャルまたはフィジカルディスプレイによる動的な空間ユーザイ
ンタフェースやインタラクションテクニック等に重点的に取り組んでいます。

52 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Human-Content Interaction(Assoc. Prof. Takashima)
This team attempts to understand the relationship between
human and spatial elements surrounding of them and develop
spatial user interfaces that enhance human’s abilities and interactions among them. We mainly work on adaptive and flexible
interfaces using virtual and physical displays to make various
interaction scenarios easier and more comfortable.

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

ソフトコンピューティング 集積システム研究室
Soft Computing Integrated System
Staff
堀尾
教授

喜彦

Yoshihiko Horio
Professor

織間

健守

特任助教

Takemori Orima
Specially Appointed Assistant Professor

我々の脳は、非常に複雑ではあるが一定の構造を持った夥しい数の神経細胞から成るネットワークから構成されている。この大規模な物理・化学系による高度な情報処理は、現在のデジタル計算機とは全く異なる原理で行われており、脳は、デジタル計算機が不得手とする問題に対して、高速かつ効率的に答えを出すことができる。このような脳の計算様式にヒントを得、特に、半導体集積回路等による「物理ダイナミカルプロセスによる情報処理」に着目し、小型で低消費電力でありながら、実世界の様々な問題に高速に対処できる、新しいブレインモルフィックコンピューティ
ングハードウェアの実現を目指す。

Research Activities
Our brain is a highly-structured but very complex network of avast number of biological neurons. The brain is established on
a completely different information processing principle fromthat of current digital computers, realizing its high cognitive
performance through a physicochemical system. As a result,the brain can quickly and efficiently solve real-world problems,
which the digital computers are bad at or cannot solve. Inspired by such information processing paradigm of the brain,in particular, focusing on information processing throughphysical dynamical process, we aim at a novel brainmorphic
computing hardware system,

For further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 53

ナノ・スピン実験施設
スピントロニクス研究部・研究室

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

Spintronics

スピン機能工学
研究分野（深見教授）

ナノスピン機能デバイス
研究分野（金井准教授）○スピントロニクス材料・素子における電子・
スピン物性とその応用に関する研究○電子スピンを用いた磁化の制御に関する研究○ナノ磁性体中の磁区や磁壁のダイナミクスに関する研究○高性能・低消費電力スピントロニクスメモリ
素子の開発○金属磁性体素子のメモリ・論理集積回路、新概念情報処理応用に関する研究○固体スピン量子ビットに関する研究○ナノスケール高周波スピンデバイスに関する研究○スピントロニクス確率論的コンピューティン
グに関する研究○ナノスケール磁性体の電気的制御とその超低消費電力メモリ応用に関する研究

Functional Spintronics(Prof. Fukami)• Electrical and spin properties of spintronic materials/devices and their applications• Control of magnetization utilizing electron spin
• Dynamics of magnetic domains and domain
walls in nanoscale magnets• Development of high-performance andlow-power spintronic memory devices• Applications of metallic spintronics devices fornonvolatile memories, logic integrated circuits
and new-concept computing

Functional Nano-Spin Devices(Assoc. Prof. Kanai)• Solid-state spin qubit• Nanoscale and high-frequency spin device• Spintronics-based probabilistic computing• Electrical control of nanoscale magnet and its
ultralow power applications

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

革新的スピントロニクスデバイス研究室
Innovative Spintronic Device

ナノ・バイオ融合分子デバイス
研究分野（平野教授）

革新的スピントロニクスデバイス
研究分野（オカーマン教授）

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices(Prof. Hirano-Iwata)Innovative Spintronic Device(Prof. Åkerman)○人工細胞膜に基づくデバイスの開発と応用に関する研究○ナノ構造体の構築とバイオセンサ応用に関する研究○培養神経細胞を用いた人工神経回路網に関する研究○生体分子・神経回路網のモデリングに関する研究○二次元バイオ材料に基づく電子・イオンデバ
イスの創成に関する研究○有機トランジスタを用いたフレキシブルデバ
イスに関する研究〇高周波スピントロニクス素子の電流誘起磁化
ダイナミクス〇スピントロニクス振動子の新原理コンピュー
タ応用〇ブリルアン光散乱顕微鏡を用いたマグノン・
フォノンの時間・空間分解観察〇ナノスケールトポロジカル磁気構造の機能性
素子応用• Current-induced magnetization dynamics inhigh-frequency spintronics devices• Application of spintronics oscillator to unconventional computers• Time- and spatial-resolved observation ofmagnon and phonon using Brillouin light scattering microscopy• Nanoscale topological magnetic textures andits application to functional devices• Development of artificial cell membrane sensors and their medical applications• Fabrication of nanostructures and their biosensor applications• Construction of artificial neuronal networks
based on cultured neurons• Modelling of biosystems and neuronal circuits• Construction of electronic and ionic devices
based on biological two-dimensional materials• Development of flexible devices using organic
transistors

ナノ集積デバイス・システム研究部・研究室

ナノ集積デバイス
研究分野（佐藤教授）

Nano-Integration Devices (Prof. Sato)○脳型計算ハードウェアに関する研究○量子知能ハードウェアに関する研究○エッジコンピューティングに関する研究• Brain computing hardware• Intelligent quantum hardware• Edge computing

Nano-Integration Devices and Systems

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究分野（櫻庭准教授）

ナノ集積神経情報システム
研究分野（山本准教授）

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)

Nano-Integration Neurocomputing Systems(Assoc. Prof. Yamamoto)○高度歪IV 族半導体エピタキシャル成長のための低損傷基板非加熱プラズマCVDプロセスに関する研究○IV族半導体高度歪量子へテロ構造の高集積化プロセスに関する研究○IV族半導体量子へテロナノデバイスの製作と高性能化に関する研究○微細加工表面を用いた培養神経回路の機能制
御に関する研究○神経細胞ネットワークの数理モデルに関する研究○神経細胞ネットワーク上の情報処理に関する研究• Low-damage plasma CVD process without
substrate heating for epitaxial growth of highly
strained group IV semiconductors• Large-scale integration process of group IV
semiconductor quantum heterostructures• Fabrication of high-performance nanodevices
utilizing group IV semiconductor quantum heterostructures• Bioengineering technologies for manipulatingneuronal network functions• Computational modeling of neuronal networks• Information processing in biological neuronal
networks

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

附属研究施設ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

Staff
堀尾

喜彦

施設長（教授）Yoshihiko Horio
Director, Professor

共通部 Cooperation Section
森田 伊織 Iori Morita
技術職員

武者

Technical Official

倫正

技術職員

小野

力摩

技術職員

Rikima Ono
Technical Official

Michimasa Musya
Technical Official

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門「ナノ・スピン実験施設」は、本研究所附属研究施設として平成
１６年４月１日に設置された。その目的は、情報通信を支えるナノエレクトロニクス・スピントロニクス基盤技術を創生することにある。これを実現するため、「ＩＴプログラムにおける研究開発推進のための環境整備」によって整備されたナノ・スピン総合研究棟とその主要設備を用いて、本研究所および本所と密接な関係にある本学電気・情報系の各研究分野と共にナノテクノロジーに基づいた電子の電荷・スピンを駆使する基盤的材料デバイス技術の研究開発を進め、さらに全国・世界の電気通信分野の研究者の英知を結集した共同プロジェクト研究を推進する。
現在、ナノ・スピン総合研究棟では、「ナノ・スピン実験施設」
が推進するナノ集積デバイス・システム、スピントロニクス、ナノ･バイオ融合分子デバイス、革新的スピントロニクスデバイスの各基盤技術を担当する施設研究室と、国際集積センタープロ
ジェクト室、施設共通部、及び超ブロードバンド信号処理研究室、ソフトコンピューティング集積システム研究室、量子デバイス研究室が連携して研究を進めている。これらの陣容で、上記基盤技術を創生し、ナノエレクトロニクス・スピントロニクスにおける世界のセンターオブエクセレンス（ＣＯＥ）となることを目標としている。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
56 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics of the
Research Institute of Electrical Communication (RIEC) wasestablished in April of 2004. Its purpose is to develop andestablish the science and technology of nanoelectronics andspintronics for information technology. Utilizing the facilities
installed in the Nanoelectronics-and-Spintronics building andunder collaboration between RIEC and related laboratories of
the Graduate Schools of Engineering, Information Sciences,
Biomedical Engineering, of Tohoku University, R&D on nanotechnologies of materials and devices in Nanoelectronics
and Spintronics are continued extensively. Furthermore, nation-wide and world-wide collaboration research projects are
conducted to build a systematic database in electrical communication research.
The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics mainly consists of laboratories of Nano-Integration Devices and Systems-,
Spintronics, Nano-Bio Hybrid Molecular Devices, and Innovative
Spintronic Device; together with the project office of the Center
for Innovative Integrated Electronic Systems, and the groups of
Ultra-Broadband Signal Processing, Soft Computing Integrated
System and Quantum Devices. These groups cooperatively carryout the research aimed at establishing a world-wide Center of
Excellence (COE) in the research area of nanoelectronics andspintronics

ナノエレクトロニクス国際共同研究拠点創出事業（平成17年度～
21年度特別教育研究経費として採択）を基盤として、21世紀に求められる高度な情報通信を実現するため、「ナノ集積化技術の追求と展開」、「スピン制御技術の確立と半導体への応用」、「分子ナノ構造による情報処理の実現と応用」の3本を柱に据え、ナノエ
レクトロニクス情報デバイスと、これを用いた情報システムの構築を推進するとともに、これらを実現するための国際共同研究体
制を構築し、ナノエレクトロニクス分野の世界におけるCOEの確立を目指している。

COE of International Research Collaboration

We aim at establishing a COE in three research areas, “Nano-integration technologies and their evolution“, “Spin-control physics and technologies and their applications“, and“Realization and application of information processing using
molecular nanostructures“.

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

国際共同研究推進体制の構築

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

2n d : February 15-16, 2006
4 t h : October 9-10, 2008
6 t h : February 5-6, 2010
8 t h : February 2-3, 2012
10th : January 15-16, 2013
12th : June 25-27, 2014
14th : November 17-19, 2016
16th : January 9-10, 201918th : November 18, 2021

1 s t : November 15-16, 2012
3 r d : February 18-19, 2015
5 t h : February 27-28, 20177 t h : February 22-23, 2019
9 t h : December 5, 2020
11th : February 17-18, 2023

2n d : February 21-22, 2014
4 t h : February 23-24, 2016
6 t h : February 1-2, 2018
8 t h : February 13-15, 2020
10th : February 18-19, 2022

International Workshop on
Nanostructures & Nanoelectronics
2nd : March 11-12, 2010
4 t h : March 7-8, 2013
6 t h : March 2-4, 2015
8 t h : March 6-7, 2017
10th : March 6-7, 201912th : March 14-15, 2022

RIEC-CNSI Workshop on
Nano & Nanoelectronics,
Spintronics and Photonics
1s t : October 22-23, 2009

7th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics

2nd RIEC Symposium on Spintronics- MgO-based Magnetic
Tunnel Junction- Left: Albert
Fert (2007 Nobel Prize Laureate in Physics); Right: Russel
Cowburn

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 57

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

1 s t : November 21-22, 2007
3 r d : March 21-22, 2012
5 t h : March 5-7, 2014
7 t h : March 1-3, 2016
9 t h : March 1-2, 2018
11th : March 1-2, 2021
13th : March 7-8, 2023

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

1 s t : February 8-9, 2005
3 r d : October 31-November 1, 2007
5 t h : October 22-23, 20097 t h : February 3-4, 2011
9 t h : May 31-June 2, 2012
11th : January 31-February 1, 2013
13th : November 18-20, 2015
15th : December 13-14, 201717th : December 3-6, 2019

RIEC International Symposium on
Brain Functions and Brain Computer

ナノ・スピン実験施設

RIEC Symposium on Spintronics

International Symposium held in LNS, RIEC

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

ナノ・スピン実験施設で開催した国際シンポジウム

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

スピントロニクス研究室
Spintronics
Staff
深見
教授

山根

俊輔
結太

金井

准教授

駿

Professor

Yuta Yamane

丸井幸博

Shunsuke Fukami

Shun Kanai
Associate Professor

Yukihiro Marui

助教（兼）Assistant Professor*

特任研究員

Specially Appointed Researcher

Jiahao Han

Jiahao Han

小原Noriko Obara

研究員

Research Fellow

研究員

紀子

Research Fellow

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

固体中の電荷やスピン、磁化の状態を制御し工学的に利用することを目的とし、新しいスピントロニクス材料・構造の開発やそこで発現されるスピ
ン物性の理解、及びスピントロニクス素子応用に関する研究を行っている。
また、論理集積回路、新概念（脳型、確率論的、量子）情報処理などへの応用を想定した、高性能・低消費電力スピントロニクス素子の創製に関する研究を進めている。具体的には、極微細磁気トンネル接合素子の開発と特性理解、電流や電界を用いた革新的磁化制御技術、スパッタリング法などを用いた新規スピントロニクス材料の開発、最先端スピントロニクス素
子の微細加工技術・特性評価技術などに関する研究を行っている。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

スピン機能工学
研究分野｜深見教授
高性能・低消費電力スピントロニクスメモリ・論理集積回路の実現を目指
し、電流によるナノ磁性素子の磁化制御技術の構築や、そのための材料技術の開発に取り組んでいる。またスピントロニクスの新概念情報処理応用など新しいアプリケーションの開拓にも取り組んでいる。スピン・軌道相
互作用を利用した磁化の制御とそのための材料開発、磁壁などの微細磁気構造の静的・動的な性質の解明、極微細磁気トンネル接合素子の開発、ナノスケール磁性素子の磁化ダイナミクスの解明、不揮発性磁気メモリ素子
技術の向上、人工神経回路網用途新奇スピン素子の開発や新奇動作様式の実現、などに取り組んでいる。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

ナノスピン機能デバイス
研究分野｜金井准教授
スピントロニクスを用いた新しい機能性デバイスの実現を目指し、ナノスケールでの諸スピン現象の解明とそのデバイス応用に取り組んでいる。色中心スピン量子ビットのコヒーレンスの機構の解明とその高効率制御、ス
ピンダイナミクスの解明とデバイス応用、スピンの電界制御を利用した超低消費電力磁化制御に取り組んでいる。

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

確率動作スピン素子とプログラマブル半導体回路からなる確率論的コンピューター

Probabilistic computer with stochastic spintronic device and programable CMOS
circuit58 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Our research activities aim to deepen the understanding of spin-related
phenomena in novel spintronics materials and structures and apply theobtained insights to develop advanced spintronics devices, where electron
charge, spin, and magnetization in solids are controlled. We also work on
high-performance and ultralow-power spintronics devices to be used in integrated circuits and new-concept computing hardware utilizing probabilistic or quantum phenomena. Our studies include development of advanced
materials and nanoscale devices, establishment of novel means to control
magnetization with electric current or field, and related techniques for nano-fabrication and electrical characterization of the developed devices.

Functional Spintronics(Prof. Fukami)
To realize high-performance and ultralow-power integrated circuits with
spintronics, we are working to establish technologies for controlling themagnetization in nanoscale magnetic devices. We also aim to open up newparadigms for spintronics such as spintronics-based novel computing. Our
recent research topics include current-induced control of magnetization via
spin-orbit interactions, elucidation of static and dynamic properties of nano-scale magnets and magnetic textures such as domain walls and skyrmions, development of ultra-small magnetic tunnel junction devices, enhancement of nonvolatile spintronics memory technologies, and development of
analog/probabilistic spintronics devices for artificial neural networks.

Functional Nano-Spin Devices(Assoc. Prof. Kanai)
We are working on elucidating spin phenomena in the nanoscale and theirapplications to realize new functional devices based on spintronics. We
are working on elucidation of the coherence mechanism of solid-state spin
qubits and its highly efficient control, elucidation of spin dynamics and its
device applications, and ultra-low power magnetization control using electric field control of spins.

色中心スピン量子ビットのコヒーレンス時間 T 2 のスケーリング則Scaling law of coherence time T 2 of solid-state spin qubitComputing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices
Staff
平野
教授

小宮
助教

愛弓 Ayumi Hirano-Iwata
麻希

但木Professor

助教

Maki Komiya

平本Assistant Professor

大介

助教（兼）

Daisuke Tadaki
Assistant Professor

薫

Kaoru Hiramoto
Assistant Professor*

Research Activities

成熟した微細加工技術とバイオマテリアル、有機材料との融合により、高次情報処理を可能にするナノスケール、分子スケールの様々なデバイスの開発を目指す。半導体微細加工技術を薬物スク
リーニングなどの医療用途に利用するメディカルバイオエレクト
ロニクス、有機材料に基づくセンサ開発を行う有機エレクトロニ
クス、そして、生きた細胞を使って神経回路を作り上げ、脳のしくみを理解しようとするバイオエレクトロニクスの研究を進めている。これらのデバイスは情報通信システムと結合可能であり、健康社会のための新技術として実現することを目指している。

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

ハイスループット薬物副作用センサ

Fig.1 High-throughput sensor for drug side effects

図２

生きた細胞を用いた神経回路の再構成

Fig.2 Reconstruction of neuronal circuits using living cells

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

図１

We are working on development of novel devices based on
the combination of nanotechnology and biomaterials thathave highly sophisticated functions. In particular, we areaiming to reconstitute artificial cell membrane structures asa platform for high-throughput screening of new drug candidates. We are also applying such fabrication technology tobrain research, and are investigating construction of a brain
model system by utilizing living neuronal cells as fundamental elements. In addition, we are developing bio and organic
devices with novel functions. Through the evaluation of theirworking principles, we are aiming to create novel electronic
devices that do not solely rely on conventional semiconductormaterials.

ナノ・スピン実験施設

バイオ素子の持つ高度な機能をナノテクノロジーと融合すること
により、新しい電子デバイスの開発を行う。具体的には、人工的に細胞膜構造を構築し、新薬候補化合物などの高効率スクリーニ
ング法としての応用を目指している。また、このような基板加工技術を脳研究に応用し、生きた神経細胞を原理的素子とした脳のモデルシステムの創成を目指す研究も進めている。さらに、有機・バイオ材料を用いた新規機構を有するデバイスの作製や、その動作機構の評価を通して、従来の半導体材料のみに依存しない、新規な電子デバイスの創製を目指している。

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices(Prof. Hirano-Iwata)

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

ナノ・バイオ融合分子デバイス
研究分野｜平野教授

Our research activities focus on development of highly sophisticated molecular-scale nanodevices through the combinationof well-established microfabrication techniques and various
soft materials, such as biomaterials and organic materials. We
are working on medical bioelectronics where we try to apply
semiconductor micro- and nano-fabrication techniques todevelopment of a sensor platform for drug screening, organic
electronics where we try to develop various sensors basedon organic materials, and bioelectronics where we try to construct artificial neuronal circuits as a model system for understanding brain functions. These devices can combine with information systems, leading to realization of a new technology
for health-conscious society.

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

図3

導電性ポリマー材料を用いた有機電界効果トランジスタ

Fig.3 Organic field-effect transistor using conductive polymers

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 59

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

ナノ集積デバイス・システム研究室
Nano-Integration Devices and Systems
Staff
佐藤
教授

山本

准教授

茂雄
英明

Shigeo Sato

櫻庭

Professor

准教授

Hideaki Yamamoto

守谷

Associate Professor

政夫

特任助教

Masao Sakuraba
Associate Professor

哲

Satoshi Moriya
Specially Appointed Assistant Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

本研究室では脳型計算や量子計算などの非ノイマン型計算に着目し、それらのハードウェア基盤技術について研究を行っている。
デバイス、プロセス、回路、あるいはアルゴリズムや神経科学など多様な研究を遂行し、それらの統合により全く新しい計算機技術の創成に挑戦する。

ナノ集積デバイス研究分野｜佐藤教授

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

脳型計算を含む AI 技術のより一層の社会実装に向けて、ハード
ウェアの高効率化や低消費電力化が重要な課題となっている。こ
れらを可能とする脳型デバイスや専用 LSI、あるいはそれらから構成される AI システムの開発を通して脳型計算ハードウェア基
盤技術の構築を目指す。

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究分野｜櫻庭准教授
プラズマ誘起反応などを駆使して極薄領域におけるへテロ構造形
成を可能にし、新規電子物性を探索する。同時に、量子へテロ構造を Si 集積回路に搭載するための基盤技術構築を目指す。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

ナノ集積神経情報システム
研究分野｜山本准教授
半導体微細加工・神経細胞培養・数理モデリングを統合し、脳情報処理の神経基盤をボトムアップに解析するための新しい実験系を構築する。これにより、脳神経系の基礎理解はもちろん、現行の脳型システムが直面している電力効率やアーキテクチャの壁などの解決に向けた、生物規範的なアプローチの創成を目指す。

In this laboratory, we focus on non-von Neumann computing suchas brain computing and quantum computing, and study theirhardware technology. We conduct research on various topics including device, process, circuit, algorithm, and neuroscience, andbuild revolutionary new computer technology by integrating our
findings.

Nano-Integration Devices (Prof. Sato)
Improvement in hardware efficiency and reduction of power
consumption are important subjects in order to further promote social implementation of AI technology. We build brain
computing hardware technology through developments ofneuromorphic devices and dedicated LSIs, which solve theseissues, and also AI systems composed of them.

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)
By utilizing plasma induced reaction and so on, heterostructureformation in a ultrathin region is investigated to explore novel
electronic properties. Moreover, fundamental technology for integration of the quantum heterostructure onto Si LSIs is aimed.

Nano-Integration Neurocomputing Systems(Assoc. Prof. Yamamoto)
Semiconductor microfabrication technologies can be used tomanipulate living neurons and reconstruct well-defined neuronal networks that help bridge in vivo and in silico studies inneuroscience. Taking advantage of this experimental paradigm,
we aim to better understand and build models on how the
population activity of biological neurons realizes information
processing in the brain.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

脳型計算機の実現に向けて

量子ヘテロ構造高集積化プロセスの構築に向けて

Towards the Realization Brain Computer

Towards Establishment of Process for Group IV Quantum Heterointegration

60 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

革新的スピントロニクスデバイス研究室
Innovative
Spintronic Deviceｍ
Staff
Bengt Johan Åkerman Bengt Johan Åkerman
教授

Professor

土肥 昂尭

Takaaki Dohi

助教

Assistant Professor

Ahmad A. Awad Ahmad A. Awad
Associate Professor (CSIS)
准教授（CSIS）
Akash Kumar
助教（CSIS）

スピントロニクス素子において、電子スピンを介した磁化と電流の相互作用を明らかにし、脳型コンピュータ、イジングマシンなどの新原理コンピュータに応用することを目指した研究を進めている。スピンホール効果を介した DC 入力に対する磁化の発振とそれに伴う RF 信号の出力、RF 入力に対する磁化の共鳴とそれに伴う DC 信号の出力を利用するスピンホールナノ振動子の高性能化・高機能化などに取り組んでいる。ヨーテボリ大学（スウェーデン）の Applied Spintronics Laboratory と緊密に連携している。

Research Activities

Our research activities aim at clarifying the interaction between electric current and magnetization via the electron spinin spintronics devices and applying them for unconventional
computers such as neuromorphic hardware and Ising machine. We address the enhancement of the performance or
exploration of new functionalities of the spin Hall nano oscillators, showing rf output by dc input through the magnetization oscillation and dc output by rf input through the magnetization resonance. We closely collaborate with the Applied
Spintronics Laboratory at the University of Gothenburg in
Sweden.

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

https://www.gu.se/en/about/find-staff/johanakerman

Assistant Professor (CSIS)

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Akash Kumar

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 61

認識・学習システム研究部・研究室

Recognition and Learning Systems

高次視覚情報システム
研究分野（塩入教授）

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野（坂本教授）

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)

Auditory and Multisensory Information Systems(Prof. Sakamoto)○視覚的注意の時間特性と空間特性の測定○眼球運動制御と視覚的注意機構のモデル化○3次元認識の初期、中期、高次視覚特性の研究○聴覚及び複合感覚知覚情報処理過程の研究○ 3 次元音空間情報の高精細センシングシステムの構築○複合感覚情報処理に基づく音響情報システムの構築• Measurements of spatial and temporal characteristics of visual attention• Modeling control system of eye movements
and visual attention• Investigation of early, middle and late vision of
3D perception• Mechanism of multisensory information processing including hearing• Development of high-definition 3D soundspace acquisition systems• Auditory information systems based on multisensory information processing

ブレインウェア
研究開発施設Laboratory for Brainware Systems

脳型LSIシステム研究部
ソフトコンピューティング集積システム研究室

Brainware LSI Systems
Soft Computing Integrated System

ソフトコンピューティング集積システム
研究分野（堀尾教授）
Soft Computing Integrated System (Prof. Horio)○ブレインモルフィックコンピューティング
ハードウェア○脳型アナログVLSI回路の開発に関する研究○高性能脳型計算システムの開発とその応用に関する研究○意識過程の実現を目指す脳型VLSIシステムの開発に関する研究• Brainmorphic computing hardware• Brain-inspired neuromorphic analog VLSI circuits• High-performance brain-like information processing system and its applications• Brain-inspired VLSI system with consciousness

脳型 LSI システム研究部
新概念 VLSI システム研究室

Brainware LSI Systems
New Paradigm VLSI System

新概念VLSIシステム
研究分野（羽生教授）

新概念VLSIデザイン
研究分野（夏井准教授）

新概念VLSIコンピューティング
研究分野（鬼沢准教授）

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)

New Paradigm VLSI Design (Assoc. Prof. Natsui)

New Paradigm VLSI Computing(Assoc.Prof. Onizawa)○不揮発性ロジックインメモリアーキテクチャとその超低電力VLSIプロセッサ応用に関する研究○デバイスモデルベース新概念コンピューティ
ングアーキテクチャに関する研究○多値情報表現・非同期式制御に基づく高性
能・高効率SoC/NoCに関する研究○確率的演算に基づく超低消費電力LSIに関する研究○PVTばらつきフリーVLSI回路/アーキテクチャ
に関する研究○動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテク
チャに関する研究○最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用に関する研究○新概念VLSIシステムの設計技術に関する研究○確率的演算に基づく省エネルギーハードウェ
アアルゴリズムに関する研究○CMOSインバーティブルロジックに基づく新概念計算基盤技術に関する研究○ストカスティック演算に基づく脳型情報処理
ハードウェアに関する研究○非同期式制御に基づく超低消費電力ハード
ウェアに関する研究• Nonvolatile logic-in-memory VLSI architecture
and its application to ultra-low-power VLSI
processors• Device-model-based new-paradigm VLSI computing architecture• Asynchronous-control/multiple-valued data
representation-based circuit for a high-performance/highly efficient System-on-a-Chip/
Network-on-Chip• Low-power VLSI design technology based onstochastic logic

自律分散制御システム研究部
実世界コンピューティング研究室• PVT-variation-aware VLSI architecture and its
applications• Self-adaptive system for resilient VLSI
• Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• EDA/CAD algorithms for new paradigm VLSI
systems• Energy-efficient hardware algorithm based on
probabilistic computing• New-paradigm computing technique basedon CMOS invertible logic• Brainware information-processing hardware
based on stochastic computing• Ultra-low power hardware based on asynchronous circuits

Autonomous Decentralized Control Systems
Real-World Computing

実世界コンピューティング
研究分野（石黒教授）

実世界数理モデリング
研究分野（加納准教授）

Real-World Computing (Prof. Ishiguro)

Real-world Mathematical Modeling(Assoc. Prof. Kano)○超大自由度ソフトロボットの制御○動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテク
チャに関する研究○多芸多才な振る舞いの発現原理の力学的解明とロボティクスへの応用○交通システムの自律分散制御に関する研究○群れの発現メカニズムの解明と群ロボットへの応用に関する研究• Control of soft-bodied robots with large degrees of bodily freedom• Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• Dynamical system approach to understandversatility behavioral and its application to robotics• Study on autonomous decentralized control of
traffic systems• Study on swarm formation mechanism and its
application to swarm robotic systems

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

附属研究施設ブレインウェア研究開発施設

Laboratory for Brainware Systems

Staff
石黒

章夫

施設長（教授）Akio Ishiguro
Director, Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門「ブレインウェア研究開発施設」は、本研究所附属研究施設として平成16年4月の研究組織の改組・再編と同時にブレイン
ウェア実験施設として新設され、その後、平成26年度概算要求の採択を機に、平成26年4月にブレインウェア研究開発施設と名称変更した。その目的は、電脳世界と時々刻々複雑に変化する実世界をシームレスに融合する次世代情報システムを、世界に先駆けて実現する基盤技術の創成とその応用分野を展開することである。そのために、本研究所及び本所と密接な関係にある本学電気・情報系の各研究分野の研究成果と全国のブレイン
ウェア分野の研究者の英知を結集して研究を行う。
この施設は、適応的認知行動システム研究部（認識・学習システム研究室）、自律分散制御システム研究部（実世界コン
ピューティング研究室）、脳型LSIシステム研究部（新概念VLSI
システム研究室、ソフトコンピューティング集積システム研究室）の3研究部構成に加えて、ブレインアーキテクチャ研究部の整備が予定されており、関連各研究分野の協力の下に、研究及び施設の運営を行う。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
64 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

The Laboratory for Brainware Systems of the Research Institute of Electrical Communication was established in 2004 andrenewed in 2014. Its purpose is to contribute to the researchand development of advanced information science and technology for Brainware systems which realize a seamless fusionof the changeable and complex real world and the cyber
space.
We aim at establishing scientific and technological foundations and at exploring human-like brainware computing applications for Adaptive Cognition and Action Systems Division(Recognition and Learning Systems Group), Autonomous Decentralized Control Systems Division (Real-World Computing
Group), Brainware LSI Systems Division (New Paradigm VLSI
System Group and Soft Computing Integrated System Group),
and brain architecture Division (planned). The Laboratory for
Brainware Systems consists of the above four divisions which
cooperatively carry out the research. At the same time, they
serve as a laboratory for nation-wide cooperative research in
the field of Brainware systems.
The technology developed in the Laboratory is expected toenhance the research carried out in the four Divisions of theInstitute, and the research conducted in the Divisions, in turn,is expected to provide scientific basis for the information
technology developed in the Laboratory.

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

認識・学習システム研究室

Recognition and Learning Systems
Staff
塩入
教授

諭

Satoshi Shioiri
Professor

坂本
教授

修一

Shuichi Sakamoto
Professor

Research Activities

本研究分野では、外界から入力される様々な情報を人間が統合処理し脳内で認識・学習する過程を明らかにしてモデル化し、脳型
LSIなど神経細胞を模擬するハードウエアに実装することを目指
して研究を進めている。

高次視覚情報システム
研究分野｜塩入教授

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野｜坂本教授

Modeling the processes of human vision based on the findings of the strategies that the visual system uses, we plan topropose appropriate methods for evaluation of image qualities, efficient way of image presentation and evaluation ofvisual environments in general. We also investigate dynamic
selection process in vision with or without attention to realize
prediction system of human perception and action in the future.

Auditory and Multisensory Information Systems(Prof. Sakamoto)

Estimation of preference judgments using facial expression. Since the accuracy is higher when the system is trained andtested within subjects, this technique can be used to support selection of image data for each person by customization.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 65

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

人の顔表情から画像の嗜好に関する判断予測システムを構築。お弁当画像と風景に関する実験例。いずれも同一被験者のデータを利用するとよい推定ができることから、個人にカスタマイズすることで思考に基づく情報選択の支援システムに利用できる。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

We study the mechanism of human multimodal processing, including hearing. In particular, we focus on speech perception as
an audio-visual process, the judgment of auditory space duringmotion and the impression of a sense-of-reality in multimodal
content. Such knowledge is crucial to develop advanced communication and information systems. Based on this knowledge,
we are developing future auditory information systems.

ナノ・スピン実験施設

視聴覚音声知覚や、自己運動中の音空間知覚など、聴覚情報、及び複数の感覚情報が複合して存在する環境下での人間の知覚情報処理過程を心理物理学的な手法を用いて解明するとともに、その知見を活用した、高精細3次元音空間センシングシステムやマル
チモーダル聴覚支援システム等の音響情報システムの構築・高度化に取り組んでいる。

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

視覚の空間知覚を中心に、立体視、運動視における視覚脳機能、原理を探求し、そのモデル化を通して、人間の視覚を理解、それを模擬するシステムの構築を目指す。また、知覚の能動的側面とし、視線移動制御や注意機能を理解し、モデル化を目指す。これ
らの成果に基づき、画像情報の評価、効率的呈示，視環境の評価システムの構築への展開する。さらに、視覚や触覚の無意識的選択の過程を調べることから、様々な環境下での人間の視覚認識や行動を予測するための研究に取り組んでいる。

To create computational models of the process that the human brain integrates multiple sensory inputs from the outside
world, we are investigating the visual and auditory functions in
the human brain for implementing these functions in hardware
under biologically plausible settings. Our approaches include
psychophysics, brain wave measurements, and computer simulations.

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

ソフトコンピューティング集積システム研究室
Soft Computing Integrated System
Staff
堀尾
教授

喜彦

Yoshihiko Horio
Professor

織間

健守

特任助教

Takemori Orima
Specially Appointed Associate Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

我々の脳は、非常に複雑ではあるが一定の構造を持った夥しい数の神経細胞から成るネットワークから構成されている。この大規模な物理・化学系による高度な情報処理は、現在のデジタル計算機とは全く異なる原理で行われており、脳は、デジタル計算機が不得手とする問題に対して、高速かつ効率的に答えを出すことができる。このような脳の計算様式にヒントを得、特に、半導体集積回路等による「物理ダイナミカルプロセスによる情報処理」に着目し、小型で低消費電力でありながら、実世界の様々な問題に高速に対処できる、ブレインモルフィックコンピューティング
ハードウェアの実現を目指す。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

ソフトコンピューティング集積システム
研究分野｜堀尾教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

脳の情報処理様式に学んだ、高性能で効率的、柔軟でロバストな情報処理装置である「ブレインモルフィックコンピュータ」の実
現を目指して研究を進めている。特に、脳が多数の神経細胞の複雑なネットワークであることに注目し、物理的な高次元複雑ダイ
ナミクスによる「プロセスによる情報処理」を、アナログ集積回路を核とした計算システムとして実装する。そのため、高次元カオス結合系や大規模複雑系の集積回路実装技術や、超低消費電力で動作する非同期ニューラルネットワーク集積回路構成技術、物理デバイス、特にスピントロニクスデバイスによるニューロンやシナプス実装技術など、脳型コンピュータのハードウェア実現のための基盤技術の開発を行っている。これと同時に、従来のデジ
タル計算機とは異なる、超並列脳型コンピュータアーキテクチャとその応用についても研究を進めている。また、ダイナミックに状態や構成が変化する複雑ネットワークにより、自己や意識を持
つ自律的な脳型コンピュータの実現も目指している。

Our brain is a highly-structured but very complex network of avast number of biological neurons. The brain is established on
a completely different information processing principle fromthat of current digital computers, realizing its high cognitive
performance through a physicochemical system. As a result,the brain can quickly and efficiently solve real-world problems,
which the digital computers are bad at or cannot solve. Inspired by such information processing paradigm of the brain,in particular, focusing on information processing throughphysical dynamical process, we aim at a novel brainmorphic
computing hardware system, which is robust and flexible, andyet quick and efficient.

Soft Computing Integrated System (Prof. Horio)
We are working on a novel high-performance, highly-efficient, flexible, and robust brainmorphic computing hardware
system. In particular, we focus on an information processing
through physical complex-networked dynamical process, andits implementation as a computational hardware system using
an analog VLSI as a core component. Toward to the final goal,
we are developing integrated circuit and device technologies
suitable for the brain-inspired computer systems, such as
VLSI technologies for high-dimensional chaotic networks andlarge-scale complex systems, VLSI circuits and architectures
for ultra-low-power asynchronous neural network systems,
and compact and low-power devices/circuits, e.g., spintronics
devices for neuron and adaptive synaptic connections. At thesame time, we are developing a massively-parallel brain-inspired computational system architecture, which is very muchdifferent from that of the conventional digital computers. We
further intend to realize an autonomous brain-inspired computer with a sense of self and consciousness based on a complex network with dynamic change in spatiotemporal network
state and structure.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設（左上）3 次元カオスニューラルネットワーク LSI。
（左下）離散単語認識実験に用いたネットワーク回路。
（右）認識実験結果。

(Upper left) 3D chaotic neural network reservoir LSI. (Lower left) Network circuit configuration for discrete word recognition experiments. (Right) Recognition results.

66 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

新概念 VLSI システム研究室
New Paradigm VLSI System
Staff
羽生
教授

鬼沢

准教授

米田

研究員

貴弘
直哉

Takahiro Hanyu

准教授

Naoya Onizawa

玉越

Associate Professor

友洋

夏井Professor

研究員

雅典 Masanori Natsui
Associate Professor

晃

Akira Tamakoshi
Research Fellow

Tomohiro Yoneda
Research Fellow

超大規模半導体集積回路（Very Large Scale Integration; VLSI）シ
ステムは、超スマート社会（Society5.0）を支える電子機器の「頭脳」として機能する一方、その物理限界に達している。本研究室では、「新概念」の VLSI システムアーキテクチャならびにその回路実現方式により、従来技術の限界を打破し、人間の頭脳をも凌駕する超高度情報処理を実現することを目的とする。

新概念VLSIシステム研究分野｜羽生教授

新概念VLSIデザイン研究分野｜夏井准教授
本研究分野では、高性能かつ高信頼なVLSIの実現に向けた研究を行っている。具体的には、PVTばらつきフリーVLSI回路／アーキ
テクチャ、動作環境適応型高信頼VLSI回路／アーキテクチャ、脳型計算に基づく最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用、不揮発性ロジックインメモリVLSI設計技術など、製造プロセス微細化の恩恵を活かしつつ、かつ過酷条件下においても高信頼動作を達成するVLSIのための設計技術に関する研究を行っている。

We are studying a “new-paradigm VLSI computing” concept that breaks through conventional computational andpower walls. “Logic-in-memory architecture,” where storage
elements are distributed over a logic-circuit plane, is a key
concept to open up the future VLSI. To implement a logic-in-memory architecture, we use functional and nonvolatiledevices such as spintronics.

New Paradigm VLSI Design (Assoc. Prof. Natsui)
We are studying a new VLSI design paradigm for high performance and highly-dependable VLSIs. To fully utilize the benefitsof technology scaling, we are focusing on PVT-variation-aware
VLSI architecture, self-adaptive system for resilient VLSI, brainlike optimization algorithm and its application to VLSI design
methodology, and electronic design automation (EDA) algorithms for Nonvolatile logic-in-memory VLSI.

New Paradigm Computing System(Assoc. Prof. Onizawa)
We are studying probabilistic computing tthat is clearly different from conventional deterministic computing. We are implementing energy-efficient hardware algorithms based on stochastic computing and develoing invertible-logic algorithm andhardware, which can realize bidirectional computing for solving
several critical issues, such as machine learning.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

本研究分野では、従来の決定論的演算とは一線を画す確率的演算に基づく新概念コンピューティング技術に関する研究を行っている。具体的には、確率的演算の一種であるストカスティッ
ク演算を活用した省エネルギーハードウェアアルゴリズムや、従来の計算技術では実現が困難な双方向計算を実現するインバーティブルロジックとその応用に関する研究を行っている。

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)

ナノ・スピン実験施設

新概念VLSIコンピューティング
研究分野｜鬼沢准教授

Very Large-Scaled Integrated (VLSI) processors are key components as a ”brain” for intelligent control in the future supersmart society (society5.0). In this research division, we explore
a path towards a new paradigm VLSI processor beyond brain
utilizing novel device technologies and new-paradigm circuitarchitecture.

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

本研究分野では、従来の延長上にはない新しい考え方に基づく
ハードウェアアーキテクチャの研究を行っている。例えば、記憶機能を演算回路に分散化させて膨大なメモリバンド幅を実現
するロジックインメモリVLSIアーキテクチャ、スピントロニクス
素子などの新機能・多機能・不揮発デバイスを活用したデバイ
スモデルベース新概念VLSIアーキテクチャなど、エッジAI向け高性能VLSIプロセッサの実現方法に関する研究を行っている。

Research Activities

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 67

Computing System Platforms Division
計算システム基盤研究部門研究部門

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing
Staff
石黒

章夫

教授

福原

洸

助教

Akio Ishiguro

特任助教

大輝

剛史

准教授

Akira Fukuhara

安井浩太郎

Assistant Professor

脇田

加納

Professor

助教（兼）Takeshi Kano
Associate Professor

Kotaro Yasui
Assistant Professor*

Daiki Wakita
Specially Appointed Assistant Professor

Information Communication Platforms Division
情報通信基盤研究部門

研究活動

Research Activities

実世界コンピューティング研究室では、自然界や社会システムにおける諸現象の発現メカニズムを自律分散制御＊の観点から理解
し、人工物の設計論へと昇華することを目的として研究を行っている。

Our laboratory aims to understand essential mechanisms underlying various natural and social systems from the viewpointof autonomous decentralized control,* and to establish design principles of artificial agents.

＊* Autonomous decentralized control: Control scheme in which
non-trivial macroscopic functionalities emerge from interactions among individual components.

自律分散制御：単純な認知 ･ 判断 ･ 運動機能を持つ要素（自律個）が相互作用することによって、個々の要素の単純性からは想像もできない非自明な大域的特性（機能）を創発させるという、「三
人寄れば文殊の知恵」をまさに地でいくような制御方策。

Human and Bio Information Systems Division
人間・生体情報システム研究部門

実世界コンピューティング
研究分野｜石黒教授

Real-World Computing (Prof. Ishiguro)

実世界コンピューティング研究分野では、生物のようにしなやか
かつタフに実世界環境に適応可能な「生き生きとしたシステム」の設計原理の理解を目指した研究を進めている。ロボティクスや数理科学、生物学、物理学といったさまざまな学問領域を縦横無尽に行き来しながら、既存技術では決してなし得ない、生物のよ
うな「しぶとさ」や「したたかさ」、「打たれ強さ」、「多芸多才さ」を有する知的人工物システムの創成を目指す。

Living organisms exhibit surprisingly adaptive and versatile behaviors in real time under unpredictable and unstructured realworld constraints. Clarifying these remarkable abilities enable
us to understand life-like complex adaptive systems as well as
to construct truly intelligent artificial systems. We study the design principles of autonomous decentralized systems that exhibit life-like resilient behaviors from the viewpoints of robotics,
biology, mathematics, nonlinear science, and physics.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図 1. 優れた環境適応性を有するヘビ型ロボットの自律分散制御

Fig.1 Autonomous decentralized control of a snake-like robotthat exhibits highly adaptive properties.

図 2. 動物のしなやかな身体構造を模倣した
四脚ロボット図 3. 身体の一部の故障に即座に適応して推進可能なクモヒトデ型ロボット

Fig.2 Quadruped robot mimicking animal’s
flexible body structure

Fig.3 Ophiuroid robot that can immediately adapt tophysical damage.

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

実世界数理モデリング研究分野｜加納准教授
実世界数理モデリング研究分野では、交通流や動物個体の群れなどの多体系における集団運動のメカニズムの解明およびその制御手法の開発に取り組んでいる。これらの系は、個々の要素が局所的に相互作用することで、大域的に非自明な集団運動が発現する。
本研究分野では、出来る限りシンプルな数理モデルを構築することで、集団運動の基本原理を探り、その原理をもとに「理にかなった」制御手法を提案することを目指している。

68 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Real-World Mathematical Modeling(Assoc. Prof. Kano)
Our research group aims to understand mechanisms underlying collective behavior in multi-body systems such as traffic
flow and flocking of animals and to develop control schemes
for such systems. In multi-body systems, non-trivial collective
behaviors emerge from local interaction among individuals.
We seek for the core principle underlying collective behaviors
by constructing a simple mathematical model, and then develop “reasonable” control schemes on this basis.

産学官研究開発部

Industry-Academia-Government-Collaboration Research and Development Division

ワイヤレス ICT
プラットフォームプロジェクト
Wireless ICT Platform Project○ディペンダブル・エアのためのブロードバン
ド無線通信・ネットワーク技術○高ノイズ環境における周波数共用のための適応メディアアクセス制御• Broadband wireless communication technologies for Dependable Air• Adaptive Media Access Control for Increasing
the Capacity of Wireless IoT Devices in Factory Sites

学際連携研究部

21

世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology

Interdisciplinary Collaboration Research Division

スピントロニクス・CMOS 融合
脳型集積システムの研究プロジェクト
Research project of Spintronics/CMOS-hybrid
brain-inspired integrated system

萌芽研究部

Exploratory Research Division

注意推定による
教育支援システムの実現

共生社会を実現する
ドローン利活用技術の研究

Development of the education support systemwith estimation of attention states

Drone Utilization Technologies to Realizea Symbiotic Society

スマート工場を実現する
ワイヤレス IoT 基盤技術の研究開発
Wireless IoT Technology for Smart Factories

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

21世紀情報通信研究開発センター（IT-21 センター）

Research Center for 21st Century
Information Technology (IT-21 Center)

Staff
末松

憲治

Noriharu Suematsu

センター長（教授）

Director, Professor

Industry-Academia-Government-Collaboration
Research and Development Division
Noriharu Suematsu

産学官研究開発部
末松憲治

代表・教授（兼）学際連携研究部Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT羽生

Project Leader, Professor*

Interdisciplinary Collaboration Research Division

貴弘

代表・教授（兼）萌芽研究部
塩入Takahiro Hanyu
Project Leader, Professor*

Exploratory Research Division諭代表・教授（兼）Satoshi Shioiri
Project Leader, Professor*

北村喜文

代表・教授（兼）Yoshifumi Kitamura
Project Leader, Professor*

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部

電気通信研究所がこれまでに蓄積してきた情報通信技術（IT）に関する実績を、産学連携体制により、5年間の期間を以て実用化技術として完成させることを目的とする。大学の保有する技術をコアとして大学及び産業界の技術を統合し、社会が求めるアプリ
ケーションを明確化し、製品へ適応可能な実用技術を完成させる
ことにより世界標準の技術開発を目指す。5年間を目処に進められる実用化技術開発により得られた成果・知的財産権は、積極的に産業界へ展開する。プロジェクトの推進には、産業界からの技術者を多く受け入れ、大学の保有する先端技術・先端設備を研究
開発現場にて体験することで、若手技術者の教育・社会人技術者の再教育センターとしての役割を果たす。

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ
Co-creation Research Center

共創研究所

図１：IT-21 センター

RIEC 2023 ／ 2024

憲治

代表・教授（兼）Noriharu Suematsu
Project Leader, Professor*

The purpose of the IT-21 center is development of practicaltechnologies for IT, based on the advanced technologies of
RIEC with the partnership among Industry, Government andUniversities. The term of development is limited less than 5
years. The projects are planned on matching with both basic
technologies in the University and application in the Industry.
Combination of the technologies of the University and Industry makes practical technologies with availability for the commercial products. The center actively accelerates to obtain theintellectual properties generated from the development ofpractical technology to the Industry.

Fig.1 : IT-21 Center

70 電気通信研究所

末松Industry-Academia-Government-Collaboration Researchand Development Division Wireless ICT Platform Project

Staff
末松

憲治

代表・教授（兼）

芝

隆司

塚本

特任教授

悟司

特任教授

Noriharu Suematsu

Takashi Shiba

Satoshi Tsukamoto

Project Reader, Professor*

Specially Appointed Professor

Specially Appointed

板谷

本良

前畠

聡子

客員教授

瑞樹

客員准教授

客員准教授

貴

西野

研究員

有

Satoko Itaya

Mizuki Motoyoshi

Takashi Maehata

Tamotsu Nishino

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

Research Fellow

Mobile wireless communication technology is one of the significant
communication technologies that support the ICT society, connectedwith the high-speed backbone network using optical fiber. Evolutionof the mobile wireless communication technology in Japan is indispensable to keep the leadership in this technology area in the world.

IT-21 センター・モバイル分野では、発足以来、国内移動体通信機メーカー
や第一種通信事業者との産学連携プロジェクトにより、広域通信と高速・大容量通信を両立し、かつ大規模災害時においても安定した通信回線の提供を可能とするディペンダブル・エアの研究開発を行ってきた。

With the partnership of Japanese major mobile wireless manufacturers and Japanese Type I carrier, the mobile wireless technology
group of the IT-21 center has been proposing the concept of “Dependable Air,” which is a heterogeneous and highly-reliable wirelessnetwork. The Dependable Air is able to work even in the event of abig disaster.

In FY2019, the mobile wireless technology group was renamed to
Wireless ICT Platform Project in Industry-Academia-Governmental-Collaboration Research and Development Division. From then,the project group started wireless IoT R&D projects and successfully
developed a novel wide-band real-time spectrum monitor. In FY2022,
the group has launched 3 new Industry-academia collaboration R&D
projects related to wireless IoT and low earth orbit (LEO) Constellation Satellite communication for B5G era. In addition, the groupwould like to contribute to the local industries in Tohoku area including the establishment of venture companies based on our developments.

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

平成 29 年度からは産学官研究開発部ワイヤレス ICT プラットフォームプ
ロジェクトとして、無線 IoT 関連の総務省プロジェクトを受託し、工場内での無線環境監視に適した広帯域リアルタイムスペクトラムモニタを開発するなどの研究成果をあげてきた。令和 4 年度からは、2 件の総務省受託
研究プロジェクト (1) 総務省・戦略的情報通信研究開発推進事業（国際標準獲得型）「製造分野における 5G 高度化技術の研究開発 ( 令和 4 〜 6 年
度 )、(2) 総務省・電波資源拡大のための研究開発「空間伝送型ワイヤレス
電力伝送の干渉抑制・高度化技術に関する研究開発 ( 令和 4 〜 7 年度 )」と、
NICT Beyond 5G 研究開発促進事業（電波有効利用型）基幹課題「Beyond
5G 宇宙ネットワーク向け Q/V 帯高機能デジタルビームフォーミング（DBF）
送受信システム技術および W 帯衛星搭載機器基盤技術の研究開発（令和 4～ 8 年度）」の計 3 件の産学連携プロジェクトを受託し、研究開発を行っている。わが国の移動通信技術の更なる飛躍を図るとともに、開発実用化
技術による東北地区でのベンチャー企業設立など地域振興にも貢献することを目標にしている。

As a result, so far, (1) 5GHz-band 324Mbit/s wireless LAN terminal, (2)ultra-small size 3D system-in-package (SiP) millimeter wave wirelessterminal for uncompressed high definition television (HDTV) transmission have been successfully developed, and (3) seamless handover technology for wide area broadband mobile wireless access(MBWA) and seamless system handover technology between MBWA
and wireless LAN have been successfully demonstrated by field tests.
Moreover, the Dependable Air with satellite communication systems
such as Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) has been proposed for
improvement of dependability of wireless network.

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部

これまでに、(1) 324Mbit/s 5GHz 帯無線 LAN 端末の開発、(2) ハイビジョ
ン非圧縮伝送超小型 3D SiP（三次元システム・イン・パッケージ）ミリ波
無線端末の開発を行い、また、(3) 広域モバイルブロードバンドワイヤレス
アクセス (MBWA) 実証実験により、自動車移動中のシームレスハンドオー
バ、無線 LAN と MBWA との異種ネットワーク間シームレスシステムハン
ドオーバを成功させてきた。さらに、これらの地上系無線通信方式のみならず準天頂衛星システムなどの衛星通信方式を融合することで無線通信
ネットワークのディペンダビリティを実現させる提案を行ってきた。

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

ユーザをネットワークに接続するアクセス回線技術としてのモバイルワイ
ヤレス通信技術は、光ファイバによる超高速バックボーンネットワークとともに、ICT 社会の根幹を支える情報基盤技術である。世界の移動通信のリーダシップを担うわが国の移動通信技術は、日本経済を支える原動力としてますます発展する必要がある。

21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

産学官研究開発部 ワイヤレス ICT
プラットフォームプロジェクト

Fig.1 5GHz 帯 324Mbit/s 無線 LAN 端末

Co-creation Research Center

共創研究所

Fig.1 5 GHz-Band 324 Mbit/s Wireless LAN terminal

Fig.4 Dependable Air

Fig.2 ハイビジョン非圧縮伝送超小型 3D
SiP ミリ波無線端末

Fig.2 Ultra-small-size 3D SiP millimeter wave wireless terminal for uncompressed HDTV

Fig.3 MBWA 実証実験 ( 基地局設備 )Fig.4 Dependable Air

Fig.3 MBWA field test (Base station)

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 71

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

学際連携研究部 スピントロニクス・CMOS
融合脳型集積システムの研究プロジェクト

Interdisciplinary Collaboration Research Division
Research project of Spintronics/CMOS-hybrid
brain-inspired integrated system

Staff
羽生

貴弘

代表・教授（兼）

遠藤

哲郎

教授（兼）

李

助教（兼）

涛

Takahiro Hanyu

Tetsuo Endoh

Li TaoProject Leader, Professor*

Professor*

Assistant Professor*

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICTDivision for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部
Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

第三次産業革命を支えてきたエレクトロニクスにかかる基盤研
究は、より多くの情報を蓄積し、より多くの情報にアクセスし、そしてより高速かつ低消費電力で演算を行うことを目標に、情報量・演算量の拡大を実現する基盤技術の創出に多くのリソースが割かれ、リニアモデルで発展成功してきた。しかし、21 世紀を迎え、第四次産業革命や Society5.0 の実現に向けて、情報通
信分野における量から質への転換という既存のリニアモデルでは達成が困難な新しい社会的要請が生まれてきている。この社
会的要請を受けて、スーパーコンピュータやサーバ上で大規模なソフトウェアを動かすいわゆるサイバー空間を支えるビック
データ解析や AI 診断などの基盤技術研究が進み、言語翻訳、災害予測や長期気象予測などの実用化技術が限定的ではあるが社会実装され始めている。しかし、このハードウェアは既存のノイマン型コンピューティング技術のままで、その上にソフトウェ
アレイヤーでディープラーニングなどの必要機能を実装するというアプローチは、演算あたりのエネルギー効率が非常に悪い。
そのため、我々の実社会を構成しているフィジカル空間では、その電力共有律速のために上記のアプローチの適応は困難である。
情報の量から質への変革をフィジカル空間にて実現する人間のように高度な情報処理・判断を革新的に効率よく、かつ低消費電力で実行できるハードウェア工学分野を牽引し、発展に大きく貢献するために、「スピントロニクス・CMOS 融合脳型集積システム」
研究プロジェクト分野を推進する。2021 年度の主な成果として、大規模画像データのリアルタイム学習と認識が実現できる不揮発適応型 K-means 教師無学習プロセッサの実測評価と知財化と、軽量化フル畳み込みニューラルネットワークに基づいた不揮発
物体認識プロセッサの設計開発と知財化である。本成果は、学術
論文 2 件、学会発表 1 件、招待講演 11 件、及び、特許出願 2 件に加え、現在出願処理中の特許 2 件を進めている。

Fundamental research on electronics that has supported the Third
Industrial Revolution has the goal of accumulating more information, accessing more information, and performing calculations
with higher speed and low power consumption. A lot of resources
have been allocated to the creation of the basic technology thatrealizes the expansion of the amount of computation, and the linear model has been successfully developed. However, in the 21st
century, toward the realization of the Fourth Industrial Revolution
and Society 5.0 new social demands that are difficult to achievewith the existing linear model of quantity-to-quality conversion in
the information communication field are emerging. In responseto this social demand, basic technology research such as big data
analysis and AI diagnosis that supports so-called cyberspace thatmoves large-scale software on supercomputers and servers’ proceeds, and language translation, disaster prediction, long-term
weather prediction, etc. Although practical application technology
is limited, it is beginning to be socially implemented. While thishardware remains an existing Von-Neumann-type computing
technology, the approach of implementing necessary functions
such as deep learning on the software layer is very energy-efficientper operation. Therefore, in the physical space that constitutes ourreal world, adaptation of the above approach is difficult due to its
power sharing limitation.
Realizing the transformation of information from the amount of
information in physical space leading the field of hardware engineering that can execute advanced information processing andjudgment innovatively, efficiently, and with low power consumption like human beings, and greatly develop in order to contributes, we have promoted the research project field of “spintronics/
CMOS-hybrid brain-inspired integrated system.”
The main achievement in the FY2021 include: the measurement
and performance evaluation of designed non-volatile adaptive
K-means unsupervised learning processor which can realize real-time learning and recognition of large-scale image data; thedesign and fabrication of nonvolatile object recognition processor
based on light-weighted full convolutional neural networks. These
research results achieve 2 academic journal papers, 1 refereed
conference papers, 11 invited talks, and 2 patent applications. And
2 patents are being submitted.

Co-creation Research Center

共創研究所

本研究プロジェクトのイメージ

Image of this research project72 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Exploratory Research Division
Development of the education support
system with estimation of attention states

Staff
塩入

諭

代表・教授（兼）Satoshi Shioiri
Project Leader, Professor*

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部

While online classes and conferences have become popularand the limitations compared to face-to-face meetings havebeen identified, online communication is attracting many people in terms of new types of information usages. For example,
facial expressions, which could be automatically recognizedfrom video images of participants, have begun to be used for
estimating mental states of participants. According to rapid
increase of online classes, it is an urgent issue to researchmental state estimations for the appropriate and effective
use of video teaching materials, tablet teaching materials,
etc. Knowing student’s mental states is useful for removing
obstacles during learning and developing teaching methodsof good creative activities, we expect that such technology
improves learning environment dramatically. In this research,
we aim to develop the method to estimate student’s attention
state and use it for vicarious experiment for better and efficient education in the highly information-oriented society.
Assuming the use of video teaching materials and tablet
teaching materials as a learning environment, the target of thepresent study is the position of attention, depth of attention,
frequency of attention shifts and concentration of attention.
Using the electroencephalogram measurement, the change in
the attention state during learning is measured, which is usedas the reference (ground torus). The purpose is to estimate
the attention state from facial expressions and voices and tomodel the relationship with attention states. For the purpose,
we measure facial images and voices as well as EEG during
learning. To analyze these time varying measures online, it isnecessary to use high speed and performance system basedon the latest AI technology and FPGA (Field Programmable
Gate Array). Since improving the learning environment is more
important for people with disabilities, we will consider the system for people with visual/hearing impairments in this study.
Vicarious experience of cognitive experience of persons withdisabilities can be expected to make a great contribution not
only to learning but also to support for and to communicate
with persons with disabilities.

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

オンライン授業や会議が普及し、対面に比べた限界が問題視される一方で、新しい技術展開にも注目が集まっている。特に参加者のビデオ映像を利用した顔表情の自動認識などの試みが始まっている。学習、教育に注目すると、オンライン授業やビデ
オ教材、タブレット教材など急速な普及、発展が期待され、それらの適切かつ有効な活用に関する研究は喫緊の課題と言える。
学習者の状態を観察し、認識、思考、推論などに係わる脳内状態を推定し、さらに他者がそれを追体験できれば、学習時の障害除去や、創作活動に有益な教授方法の開発など、学習環境の飛躍的向上が見込まれる。本研究では、加速度的に進展する高度情報化社会における教育学習環境の深化に向け、学習者の注
意状態推定とその追体験システムの実現を目指す。
学習環境としてビデオ教材やタブレット教材の利用時を想定し、注意位置、深さ、注意移動の頻度や集中度などを対象とする。
代表者らが開発した脳波計測手法を利用して学習時の注意状態
変化を計測し、基準（グランドトルース）とする。その注意状
態を、顔表情など非接触計測から推定することを目的とし、注意状態と顔表情などの関係をモデル化する。学習時に脳波計測と同時に計測した顔映像や音声を用い、注意状態推定のための
機械学習手法を開発する。多様な指標の時系列計測結果を扱い、リアルタイムでの注意推定を目標とすることから、高性能化、高速化を図ることが必要であり、最新の AI 技術と FPGA（Field
Programmable Gate Array）によるハードウエア計算を利用する。学習環境向上は障害者にとってより重要性が高いことから、本研究においても視覚／聴覚障害への展開も検討する。障害者の認知体験の追体験は、学習のみならず障害者支援や円滑コミュ
ニケーション一般において大きな貢献が期待できる。

21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

萌芽研究部 注意推定による教育支援システムの実現

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

注意状態推定とその追体験システム。まずオフラインで注意状態推定をし、それを利用した追体験を行う。注意状態の時系列デー
タおよび追体験から、注意状態による対応策を検討する。その後、学習時の注意推定からオンラインで対応する手法を確立する。

Fig.1 Vicarious experience system of students’ attention. First, the attention state of a student is estimated offline, and thecondition of attention is experienced by others. From the time-series data of the attention state and the vicarious experience, teachers can consider how to improve the lectures. Then, technology will be developed for online systems.

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 73

Co-creation Research Center

共創研究所

図1

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

萌芽研究部 共生社会を実現する
ドローン利活用技術の研究

Exploratory Research Division
Drone Utilization Technologies to Realize a
Symbiotic Society

Staff
北村

喜文

代表・教授（兼）Yoshifumi Kitamura
Project Leader, Professor*

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICTDivision for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部
Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

ドローンは最近ますます活躍する機会が増えつつあるが、その利活用には、サスティナビリティやアクセシビリティへの考慮が求められるようになってきている。本研究では共生社会の実現を目指し、オープンソースの枠組みや環境にやさしい技術を導入することで、誰もがドローンを利用できる利活用基盤技術を開発するため、次の 3 つの課題に取り組む。

Drones have been playing an increasingly active role in recent
years, but their utilization requires consideration of sustainability and accessibility. In order to realize a symbiotic society,this study addresses the following three issues to develop key
technologies for the utilization of drones that can be used byanyone by introducing an open source framework and environmentally friendly technologies.

（1）複数ドローン制御とインタラクティブ技術
複数の無人航空機（UAV）や水上ドローンの群制御のアルゴリズ
ムを検討する。そして複数の UAV を用いて立体空間や音場空間を効率よくセンシングする方法を検討する。さらに、ドローンの専門知識や操縦スキルを持たない利用者が直感的かつ的確に複数ドローンを操作するためのインタラクション手法も検討する。

(1) Multiple drone control and interactive technologies
We examine algorithms for swarm control of multiple unmanned
aerial vehicles (UAVs) and water drones. We also examine efficient methods of sensing three-dimensional and acoustic spaces
using multiple UAVs. Furthermore, we investigate interaction
methods that enable users without expertise or piloting skills to
operate multiple drones intuitively and accurately.

（2）ヒトとカラスの共存のための行動制御技術
生活圏が重なるために反目し合う人とカラスであるが、共存でき得る関係に近づけるため、カラスの行動を制御・誘導する方法を検討する。そのため、スピーカーから再生する音声に対するカラスの反応をみる実験等からカラスにとってリアリティの高い模倣技術を生み出すための知見を得る。そして、複数の音声再生装置等を用いて群れを再現してカラスの行動の制御・誘導を試みる。

(2) Behavior control technologies for coexistence of humans and crows
We examine methods to control and guide the behavior ofcrows in order to bring them closer to a relationship in which
they can coexist, even though humans and crows are at odds
with each other due to their overlapping living areas. To this end,
we conduct experiments to see how crows respond to audio
played from speakers and obtain knowledge on how to create
highly realistic imitation techniques for crows. Then, we attempt
to control and guide the behavior of crows by reproducing aflock using multiple sound reproduction devices.

（3）オープンソース UAV を活用した人材育成
標準化されたドキュメンテーションで、誰もが安価にカスタム
UAV（無人航空機）を開発できるオープンソースソフトウエア（OSS）ベースのドローン（OSSUAV）開発環境が整いつつある。
そして、課題を抱える当事者が自身のニーズに合うドローンを自ら開発して問題解決できるようになってきている。そのための人材育成を加速するため、カリキュラムや開発教育パッケー
ジを検討する。

(3) Human resource development using open source UAVs
An open source software (OSS) - based drone (OSSUAV) development environment is being developed that allows anyone todevelop custom UAVs at low cost with standardized documentation. This is enabling parties facing problems to develop drones
that meet their own needs and solve their own problems. To accelerate the development of human resources for this purpose, acurriculum and development education package will be studied.

Co-creation Research Center

共創研究所

74 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Exploratory Research Division
Wireless IoT Technology for Smart Factories

Staff
末松

憲治

芝

隆司

古市

朋之

特任教授（兼）助教（兼）Noriharu Suematsu

Takashi Shiba

Tomoyuki Furuichi

Project Leader, Professor*

Specially Appointed Professor*

Assistant Professor*

代表・教授（兼）第 5 世代（5G）以降の Beyond 5G や 6G における、期待されるれる医療、スマートホーム、小売りに比べて、低遅延特性や多接続数の実現が求められる交通、製造業の方がはるかに大きい。
その中でも、Society 5.0 や Industry 4.0 で注目されているスマー
トファクトリーは、世界的にも我が国がトップレベルの競争力を保っている数少ない分野となっている。スマートファクトリー
では、少量多品種のオーダーメードに対応可能なフレキシブルな製造ラインの構築が必要であり、低遅延、多接続数に対応する
Beyond 5G や 6G 時代の新しいワイヤレス IoT 技術の実現が強く求められている。
本研究プロジェクトでは、（a）実際に稼働している工場建屋内
での電波環境やローカル 5G を置局した建物内での電波環境の測Beyond 5G(B5G)/6G will offer us not only high speed/highthroughput but also low latency (real-time)/massive connection wireless IoT communication. The factories equipped with
B5G/6G (i.e. smart factories) is a key of manufacturing revolution which is called as “Industry 4.0.”
This division conducts exploratory research on establishing thefollowing two technologies.
(a) measurement and analysis of smart factory’s real-time radio
environment in which multiple IoT communication systems(such as local 5G, wireless-LAN, Bluetooth and WPT) coexist.
(b) next generation wireless system, transceiver hardware, signal
processing technologies for next generation smart factory’s
wireless IoT communication in 6G era.

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

経済効果としては、通信のブロードバンド（広帯域）化が求めら

21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

萌芽研究部 スマート工場を実現する
ワイヤレス IoT 基盤技術の研究開発

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部

定を通じた、Beyond 5G, 6G 時代のスマートファクトリーでの電波環境の問題点の解明、（b）この無線 IoT の問題点を解決する
ための次世代無線システム、無線機ハードウェア技術、信号処
理技術の研究開発を行う。

Fig.2 漏洩同軸ケーブル（LCX）を用いたスマートファクトリー用無線システムの検討

Fig.1 Real-time Spectrum Monitoring

Fig.2 Experiment of LCX wireless system for smart factory

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

Fig.1 リアルタイムスペクトラムモニタリング

Co-creation Research Center

共創研究所

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 75

サイバー & リアル
ICT 学際融合研究センター
Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces

Staff北村喜文

センター長・教授（兼）

坂本

修一

教授（兼）

Interdisciplinary ICT Research Center for
Cyber and Real Spaces
塩入

諭

教授（兼）

Yoshifumi Kitamura

Shuichi Sakamoto

Satoshi Shioiri

Director, Professor*

Professor*

Professor*

末松

廣岡

長谷川

憲治

俊彦

Noriharu Suematsu

Toshihiko Hirooka

Go Hasegawa

Professor*

Professor*

Professor*

本間

曽

高嶋

尚文

加蕙

准教授（兼）

和毅

准教授（兼）

Naofumi Homma

Chia-Huei Tseng

Kazuki Takashima

Professor*

Associate Professor*

Associate Professor*

程

齋藤

大西

苗

特任助教

五大

特任助教

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

教授（兼）

教授（兼）

教授（兼）

剛

教授（兼）

悠貴

特任研究員

Miao Cheng

Godai Saito

Yuki Onishi

Project Assistant Professor

Project Assistant Professor

Project Researcher

人間コミュニケーション科学研究グループ

Human Communication Science Research Group

心理学や脳科学等を基礎とした対人コミュニケーションにおける非言語情報の研究

Research on nonverbal information in interpersonal communication based on psychology, brain science, etc.

AI研究グループ

AI Research Group

非言語情報の機微を理解する AI の研究

Network Platform Research Group

ユーザ毎のカスタムメイド品質ネットワークインフラの研究

Research on custom-made quality network infrastructure foreach individual user

セキュリティ基盤研究グループ

Security Platform Research Group ンライン上だけではなくオフライン状況も含めたセキュリオ
ティ技術研究の研究

Research on security technical studies, including online aswell as offline situations

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 77

Co-creation Research Center

ネットワーク基盤研究グループ

共創研究所

Research on AI that understands the subtleties of nonverbal
information

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

In future telecommunications, it is expected that people will
be able to communicate with each other in the cyber/virtual
space with objects and information from the physical/real
space they are located. The successful key to realize such richtelecommunication is to unlock “communication with nonverbal information” by appropriately conveying the subtleties of“non-spoken signals,” which plays an important role in ourdaily interpersonal understanding.
This center is established to accelerate research and development of “telecommunication with nonverbal information”
through interdisciplinary integration. It synergizes basic andapplied AI research, networks and security, human sciences(psychology, brain sciences), human-computer interactions,and VR/AR/MR communication technologies, to impact thesociety with the research results

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部

未来の遠隔コミュニケーションでは、人同士が、サイバー／バー
チャル空間をうまく活用しながら、自らがいるフィジカル／リアル空間のモノや情報も使いつつ、豊かなコミュニケーションができることが期待されています。そういった豊かなコミュニ
ケーションを実現するための鍵は、我々の日常の対人コミュニ
ケーションで重要な役割を担っている「非言語情報」の機微を適切に伝送することができる「非言語情報通信」を実現することです。そのため本センターでは、心理学を基礎とした非言語情報の研究やヒューマン・コンピュータ・インタラクション、
VR/AR/MR コミュニケーション技術、AI、ネットワークやセキュ
リティの基盤・応用研究を包括的に推進しています。

21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

サイバー&リアルICT学際融合研究センターIT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

ＸＲコミュニケーション技術研究グループ
VR ／ AR ／ MR とヒューマンコンピュータインタラクション技術を基礎に非言語情報を活用する豊かなコミュニケーション
技術研究

XR Communication Technology ResearchGroup
Research on rich communication technology utilizing nonverbal information based on VR/AR/MR and human-computer interaction technologies

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

応用研究グループ

Applied Research Group

様々な分野への応用研究

Applied research in various fields

産学官共創企画室

Industr y-University-G overnment C oCreation Planning Office

産学官共創により基盤研究から研究成果の社会実装に至る研
究開発の企画・推進

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部
Ad-hoc research groups
機動的研究グループ
Co-creation Research Center

共創研究所

78 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Planning and promotion of R&D from basic research tosocial implementation of research results through industry-university-government co-creation

高等研究機構
新領域創成部Division for the Establishment of Frontier SciencesIT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

スピントロニクス・CMOS 融合脳型集積システム研究室
Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated Systems
Staff
遠藤

哲郎

教授（兼）

Tetsuo Endoh
Professor*

李

助教

涛

Tao Li
Assistant Professor

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

研究活動

Research Activities

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部
Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

電気通信研究所の人間性豊かなコミュニケーション実現の理念とハードウェア関連技術を中心に蓄えた情報通信分野の実績に基づ
き、材料と情報の基礎科学から、情報を生成・蓄積・認識するためのデバイス、回路、アーキテクチャー、ソフトウェアまでにわたる新分野の開拓を本研究分野の目的とする。
AI 時代に求められる情報記憶と情報処理が融合し効率的に動かす
半導体集積回路に必要な基盤的研究開発を行う本研究分野を設置することで、情報の量から質の変革をフィジカル空間にて実現する。人間のように高度な情報処理・判断を革新的に効率よく且つ低電力で実行できるハードウェア工学分野を牽引し、発展に大きく貢献することを目指す。
本研究分野は、スピンデバイスの高速と高耐性の特徴を活用する
ことにより消費電力効率を最大化できる次世代 AI 集積回路アー
キテクチャーの提案・設計・検証・評価を一貫して展開し、既存のノイマン型コンピューチィングでは実現が困難な的確な情報価値の決定や取捨選択などの処理をリアルタイムに実装できる新しい脳型コンピューチィングを提供する。

The Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated System groupis dedicated to paving the way for a new AI approach spanning from thefundamental science of material and information to the devices, circuits,architecture, and software technology for information generating, storing,and recognition, based on both the concept of RIEC on the realization ofhumanity-rich communication and its past achievements in hardware technology for information and communication. This group aims to investigate
the fundamental technology for high-efficiency semiconductor integrated
circuits that combine the information storage and processing of the AI
system, as well as to lead and contribute to the innovative development ofhigh-efficiency and low-power hardware technology for advanced flexible
information processing and recognition akin to that of the human brain.
This group is attempting to develop a novel brain-inspired computing system capable of realizing precise and real-time processing for information
value judgment, choice, and refusal by continuously evolving the proposal,
design, verification, and evaluation of the next-generation AI VLSI architecture, which can maximize power consumption efficiency by leveraging thehigh speed and high endurance of the spin-device.

スピントロニクス・CMOS 融合脳型集積システム
研究分野｜遠藤教授

Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated System(Prof. Endoh)

本研究分野においては、スピントロニクス・CMOS 融合デバイスに関する理
解、スピントロニクス・CMOS 融合に基づく回路・アーキテクチャ設計論、
脳型 CMOS 集積回路、及び AI コンピューティング実現のための学理を結集し発展させることによって、スピントロニクス・CMOS 融合集積回路の新たな体系を構築し、高機能且つ超低電力のスピントロニクス・CMOS 融合脳型
集積システムの実現を目的としている（図 1）。そのために、研究全体を「ノイマン型」と「非ノイマン型」の２テーマに分け、これらの間での知見の共有、技術の移管、フィードバックを有機的に行っている。
次世代情報化社会における人口知能技術の展開と伴ってヨッタ（1024）バイトを超える超巨大情報が生成されるのみならず、情報の質を加味し人間の思考を支援する AI 情報処理をエッジデバイスで行う必要性が増大しつつある。
一方、既存の揮発メモリに基づく AI 機能を実装するアプローチは、演算あたりのエネルギー効率が非常に悪く、フィジカル空間での適応は困難である。
本研究分野は、「ノイマン型」テーマでは、試作した不揮発適応型 K-means
教師無学習プロセッサの、オンラインとオフライン学習の精度向上と速度大幅改善を実証するための 316PIN BGA パッケージチップをそれぞれ実測評価した。従来の学習方式では対応不能なアンバランス画像データに対して、実測した適応型 K-means 教師無学習アーキテクチャの精度向上、及び、計算コスト削減を実証できた。更に、図２の示すように、不揮発物体検出認識プ
ロセッサの設計においては、軽量化した FCNN ニューラルネットワーク構造を実現する適応型畳み込み演算回路を提案し FPGA 検証を行った。加えて、FCNN 不揮発物体検出認識プロセッサの 55nm - CMOMS / 56nm - MTJ 試作とウェハ測定を完了し課題抽出できた。そして、「非ノイマン型」テーマでは、自律パワー管理技術を導入した 32K -Synapse / 512-Neuron 構成の 8 コア / 8 レ
イア SNN パターン認識プロセッサの試作と実測を行い、手書き数字認識における実測機能検証ができ、消費電力評価を完了した。

The Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated System group aims to concentrateon the scientific principles for AI computing, brain-inspired VLSI, and spintronics/CMOShybrid device/circuit/architecture technology, to construct the new system of spintronics/
CMOS-hybrid VLSIs, and to realize the high functional and ultra-low-power spintronics/
CMOS-hybrid brain- mimicking VLSI system (Fig.1). For such occasions, the entire researchgroup is well-organized in two topics of “von Neumann type” and “non-von Neumanntype” with knowledge sharing, technology transfer and feedback.
Along with the advancement of AI technology for the next-generation information society,not only the supergiant data generation over Yotta (1024) bytes but also the AI information
processing on edge devices that improves the quality of information and supports humanthought has become increasingly important. On the other hand, conventional AI implementation approaches based on volatile memories are very disadvantageous in terms of power
consumption efficiency and not feasible for practical use.
In this group, on the “von Neumann” approach, the prototype chips for verifying accuracy
enhancement and the computational speed improvement of the designed nonvolatile
adaptive K-means unsupervised learning processor are evaluated with the actual measurement of 316-pin BGA packaged chips. The higher accuracy and lower computational
cost for both online and offline learning of real image data are achieved by the proposed
processor even for those unbalanced training data sets, which are extremely difficult for
conventional K-means learning processors. Moreover, as shown in Fig. 2, the new adaptive
convolutional computing circuit module is proposed and verified with an FPGA implementing the lightweight FCNN structure for the nonvolatile object detection (NOD) processor.
The 55nm-CMOMS/56nm-MTJ fabrication and on-wafer measurement of the FCNNbased NOD processor are also completed for design issue extraction. On the “non von
Neumann” approach, the prototype design of a 32K-Synapse/512-Neuron multi-core nonvolatile SNN pattern recognition processor leveraging self-directive power management
is performed, which verified the handwritten digit recognition and evaluated the power
consumption performance.

Co-creation Research Center

共創研究所

図１ スピントロニクス・CMOS 融合集積回路の新たな体系による高機能且つ超低電力の不揮発脳型集積システムの実現

図 2 8bit / 16bit / 32bit / 64bit 混在の固定小数点処理する提案不揮発 FCNN 物体検出
認識プロセッサにおいて、新しい適応型畳み込み演算回路を提案して FPGA 実
装し、消費電力優位性を確認した

Fig.1 Realization of the high functional and ultra-low-power nonvolatilebrain-inspired system based on the new concept of spintronics/CMOShybrid VLSIs.

Fig.2 Power consumption superiority of the proposed novel adaptive convolutional computing circuit module is verified with FPGA implementation for nonvolatile FCNN object
recognition processor with 8bit /16bit /32bit /64bit hybrid fixed-point computation.

80 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

機動的研究グループ

Ad-hoc research groups

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

機動的研究グループ

Ad-hoc research groups
電気通信研究所の幅広い研究ポテンシャルを生かし、萌芽的・挑戦的な研究や市場のニーズに応じた先端応用研究等を行う、研究所の組織にとらわれず機動的に構成される研究グループである。
Taking advantage of the wide range of research expertise in the institute, ad-hoc research groups are formed outside of the formalorganizational structure to investigate challenging exploratory topics and needs-based, cutting-edge subjects.

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

サイバーフィジカルセキュリティ
研究グループCyber-Physical Security Research Group

代表

本間

尚文

Naofumi Homma, Group Leader

菅沼拓夫（サイバーサイエンスセンター）

Takuo Suganuma (Cyberscience Center)羽生

貴弘

Takahiro Hanyu

末松憲治

Noriharu Suematsu青木孝文（情報科学研究科）

Takafumi Aoki (Graduate School of Information Sciences)加藤寧（情報科学研究科）

Nei Kato (Graduate School of Information Sciences)

静谷

啓樹（データ駆動科学・AI 教育研究センター）

Hiroki Shizuya (Center for Data-driven Science and Artificial Intelligence)伊藤彰則（工学研究科）

Akinori Ito (Graduate School of Engineering)

大町真一郎（工学研究科）

Shin-ichiro Omachi (Graduate School of Engineering)

西山

Hiroki Nishiyama (Graduate School of Engineering)

大樹（工学研究科）

阿部

亨（サイバーサイエンスセンター）

Toru Abe (Cyberscience Center)

Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部

夏井雅典

Masanori Natsui

水木

敬明（サイバーサイエンスセンター）

Takaaki Mizuki (Cyberscience Center)

IoT、M2M、CPS といった次世代情報通信基盤のため、ソフトウェア構成理論、システムセキュリティ、
ハードウェアセキュリティ、回路アーキテクチャおよび次世代プロセッサを専門とする研究者による垂直統合的なアプローチにより、膨大かつ多様な情報発生源（センサ端末などのデバイスハードウェア）のレベルからシステムの安全性・信頼性を担保する
情報セキュリティ技術の確立を目指す。

For the next-generation information and communication infrastructures
such as IoT, M2M, and CPS, we aim to developing information security technologies to ensure security and reliability at the level of vast and diverse information sources (i.e., embedded devices such as sensor terminals) in a vertically integrated manner from the viewpoints of software constitutive theory,
system security, hardware security, circuit architecture and next-generation
microprocessor.

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ

脳型ナノデバイス・回路研究グループ

Brainmorphic Nano-Devices and Circuits
Research Group代表

Co-creation Research Center

共創研究所

堀尾

喜彦

Yoshihiko Horio, Group Leader

佐藤茂雄

Shigeo Sato

深見俊輔

Shunsuke Fukami

羽生貴弘

Takahiro Hanyu

夏井雅典

Masanori Natsui

平野愛弓

Ayumi Hirano

山本

英明

Hideaki Yamamoto

守谷哲

Satoshi Moriya

織間健守

Takemori Orima

近年、脳型ハードウェアの研究が盛んであるが、未だ真の脳型には程遠く、大きなブレークスルーには至っていない。そこで、脳の最新の生理学的知見に基づき、特に脳における生物物理やダイナミクス
を、ナノデバイスや微細低消費電力集積回路の物理とダイナミクスを活用して再現する、新しい脳型情報処理アーキテクチャの開発とその集積回路による実装を目指す。

82 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Brain-inspired hardware systems have been actively developed recently.
However, a big break-through to the true brainmorphic system has not beenreached yet.
This research group aims at development and implementation of novel
brainmorphic computational hardware that reproduces the bio-physics anddynamics in the brain directly through dynamics and physics of nano-devices and ultra-low-power integrated circuits based on the latest physiologicalknowledge.

古河電工×東北大学
フォトニクス融合
共創研究拠点Furukawa Electric x Tohoku Univ.
Co-creation Research Center for
Photonics Integration

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

古河電工×東北大学
フォトニクス融合共創研究拠点

Furukawa Electric x Tohoku Univ. Co-creation
Research Center for Photonics Integration

Staff
島田

特任教授

道宏

Michihiro ShimadaSpecially Appointed Professor

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
サイバー リ
学際融合研究 センター
& アル ICT

本共創研究拠点では、高度化していく情報社会基盤の形成に不可欠な
フォトニクス分野を基軸として、古河電気工業がもつ素材加工力と社
会課題解決に取り組む東北大学の総合力との融合・連携により、新たな発想に基づく革新的な萌芽技術の創出、および高度な専門人材の育成を目指している。具体的には、安全・安心で人々が快適に暮らすことができるサステナブルな社会の実現に資する、モビリティ、エネル
ギー、情報の融合等の多様な波及効果を有する革新的萌芽技術の創出に向けた研究テーマの探索および共同研究の推進に取り組んでいる。
また、両機関の共創連携を通じ、高度な工学的素養を有し、異分野とDivision for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部の融合的・創造的思考を実践できる人材育成に貢献する。

Furukawa Electric x Tohoku Univ. Co-creation Research Center
for Photonics Integration aims to create innovative new technologies driven by novel ideas and to develop highly specialized human resources through integration and collaboration
between Furukawa Electric’s materials processing capabilities
and Tohoku University’s comprehensive solution capabilities
toward challenges in our society. The collaboration is based
mainly in the field of photonics, which plays a vital role in our
future advanced information society infrastructure. Specifically, we are exploring new research frontiers and promoting
joint research toward innovative new technologies with adiverse impact, such as the integration of mobility, energy,
and information, which will contribute to the realization of asustainable society where people can enjoy safe, peaceful andrewarding life. In addition, through co-creation and collaboration between the two organizations, we will contribute to thedevelopment of human resources with advanced engineering
backgrounds and the ability to practice integrative and creative thinking with different fields.

Ad-hoc research groups
機動的研究グループ
Co-creation Research Center

共創研究所

Fig.1 古河電工×東北大学 フォトニクス融合共創研究拠点の概要と目標

Fig.1 Overview and goal of Furukawa Electric x Tohoku Univ.
Co-creation Research Center for Photonics Integration

84 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

やわらかい情報システムセンター
Flexible Information System Center○情報の収集・組織化・利用・発信及び研究支
援環境の構築○ネットワークの高度な保守・管理・運用○研究所の情報ネットワークおよび情報システ
ムに関する技術的支援• Information collection, organization, dispatch,
utilization and research support environment• Maintenance, management and operation of
information networks and systems in RIEC
• Technical support for information networks andsystems in RIEC

やわらかい Flexible Information System Center
情報システムセンター
研究基盤技術センター
Fundamental Technology Center○機械加工、理化学計測、材料加工、情報管理のための様々な技術の提供○ローカルネットワークの保守○研究所の安全に対する技術支援• Providing of technical skills of machining,
physical and chemical measurements, material
processing, and information management• Maintaining of the in-house network of the institute• Technical supports for safety and security of
the institute

研究基盤
技術センター

Fundamental Technology Center

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health○研究所内の安全衛生管理体制、作業環境などの点検、および改善の支援○安全衛生関係の法令の調査および安全衛生管理に関する情報の収集○各部署の安全管理担当者へのアドバイスや情報の提供○職員および学生を対象とした各種安全教育の実施○学内の他部局や監督官庁との連絡調整〇安全衛生委員会の開催• Inspection of and assistance in improving the safety
and health management system and working environment within the institute• Investigation of laws related to safety and healthand collection of information regarding safety andhealth management• Provision of advice and information to safety andhealth personnel in each department• Implementation of various types of safety education targeted at staff and students• Liaison and coordination with the supervisory authority and other departments on campus• Holding the safety and health committee meeting

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

やわらかい
情報システムセンター

Flexible Information System Center

Staff
長谷川

剛

センター長（教授）

太田

憲治

技術職員

首藤

技術補佐員

睦

Go Hasegawa
Professor

Kenji Ota

丸山

技術職員

Mutsumi Shuto

角野由子

Technical Staff

Assistant Technical Staff

技術補佐員

Yuko Maruyama
Technical Staff

究

Kiwamu Sumino
Assistant Technical Staff

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

The existing information systems are inflexible, meaning thatthey only provide processing functions predetermined in theirdesign phase. The objective of this center is to introduce,
operate, and maintain information networks and systems to
support research activities in RIEC, based on the concept offlexible information processing that reflects human intentions
and environments.
Moreover, utilizing know-how obtained through practicalexperiences of the information networks and systems, thiscenter designs and constructs the state-of-the-art systems foradvanced organization, utilization, management and operation, and dispatch of scientific information.

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

現在のコンピュータに代表される情報システムは、前もって決められた使い方で固定的な処理や機能のみを提供するいわゆる「かたい」システムである。本センターの目的は、これまでの「かたい」
情報処理原理を超えて、人間の意図や環境に合わせて柔軟な情報処理を行い、柔軟な人間の思考に対応できるような「やわらかい」
情報処理の考え方に基づき、通研所内の円滑な研究活動を支えるための情報ネットワーク、および情報システムを管理・運用することにある。
また、情報ネットワーク、および情報システムの実際面への適用を通じて得たノウハウを活用し、学術情報の高度な組織化、利用、管理・運用、発信などのための先進的なシステムを設計・構築を行っている。

プリンター出力室

Printer Room

86 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

情報機器室

Server Room

Fundamental Technology Center

Staff
佐藤

茂雄

佐藤

信之

Shigeo Sato

センター長（教授） Director, Professor

助教

末永

保 Tamotsu Suenaga

技術職員

Technical Staff

阿部真帆 Maho Abe

技術職員

Technical Staff

健人 Kento Abe

技術職員

Technical Staff

伊織 Iori Morita

技術職員

Technical Staff

丸山由子 Yuko Maruyama

技術職員

健徳 Takenori Tanno

柳生

技術職員

憲治 Kenji Ota
Technical Staff

泰明 Yasuaki Maeda

技術職員

Technical Staff

Technical Staff

寛幸 Hiroyuki Yagyu

技術職員

Technical Staff

技術職員

前田

力摩 Rikima Ono

技術職員

丹野
太田

小野

Technical Staff

武者関谷

Technical Staff

佳奈 Kana Sekiya

技術職員

電気通信研究所においては、基礎科学から応用通信工学に広がる幅広い学問領域において先駆的な研究がこれまでになされてきた。伝統的には、技術職員は卓越した技量と経験を通してこれらに貢献してきた。将来に向かってこのような貢献が加速されるために、全ての技術職員と一名の助教が加わった研究技術基盤センターが2007年に設立された。センターは以下の４技術部を通して、機械工作や、理化学計

１）を用いて研究室の要求を満たす実験機器の提供が可能である。また、機械工作を行う教職員や学生への指導も行っている。評価部は、
X線回折装置（図２）や電子ビーム蛍光Ｘ線元素分析装置のような評
価・計測装置の提供を行う。ガラス工作品の提供も可能である。また、寒剤の供給を受け持っている。プロセス部はナノ・スピン実験施設共通部と協力し、スピントロニクス等半導体デバイス作製に係る技
術相談に対応している。リソグラフィ技術提供（図３電子線描画装置＊ナノ・スピンの共同利用装置）やフォトマスクの受託加工、集束イ
オンビーム加工解析装置を主とした各種受託分析、およびクリーンル
ームの運転管理を行っている。情報技術部は、やわらかい情報システ
ムセンターと協力して、研究所内のネットワークを運営すると共に共通利用の情報機器の管理を行っている。加えて、本研究所で生まれた革新的な技術を世界に発信していく際に重要な、知的財産に関する情図1 NCフライス盤

Pioneering studies in research areas from basic sciences toapplied communication technologies have been performedat this institute. Technical staffs have traditionally contributed
to these efforts through the use of their well-established skills,
experience, and knowledge. To accelerate such contributionsin the future, a fundamental technology center encompassing
all technical staffs and an assistant professor was establishedin 2007. This center provides technical skills of machining,
physical and chemical measurements, materials processing,and information management through the following four divisions.
The machine shop division focuses on advanced machining
techniques and supplies the experimental apparatus that are
required by different laboratories by various machine tools(e.g., see Fig.1). This division also provides machining instructions to the students and faculty members who pursue machining independently. The evaluation division offers various
evaluation and measurement instruments such as X-ray diffractometer (see Fig.2) and electron probe X-ray micro analyzer. Glass processing techniques can also be provided. In addition, this division is responsible for supplying cryogen. The
processing division contracts technical consultation on the
fabrication of semiconductor devices such as spintronics withthe cooperation section of the Laboratory for Nanoelectronics
and Spintronics.This section provides lithography technology(Fig.3 Electron Beam Lithography System *Shared use machine of Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics),
commissioned processing of photomasks,various commissioned analyzes such as focused ion beam systems, and clean
rooms operation management. Finally, the information technology division operates the in-house network of the instituteand manages commonly used information equipment incooperation with the Flexible Information System Center. In
addition, this division engages in the collection and management of intellectual property-related information.

Fig.1 NC milling machine

図2 X線回折装置

Fig.2 X-ray diffractometer

図3 電子線描画装置

Fig.3 Electron Beam Lithography System

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 87

Management Office for Safety and Health

工作部は先導的な機械工作技術を提供している。様々な工作機械（図Technical Staff

安全衛生管理室

測、材料加工、情報管理のための様々な技術を提供している。

報の収集と管理に従事している。

Technical Staff

倫正 Michimasa Musya

技術職員

21

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

阿部森田Nobuyuki Sato
Assistant Professor

IT-21
Flexible
CenterInformation System Center
IT-21
Center
や
世わ
紀ら
情か
報い
通情
信報
研シ
究ス
開テ
発ム
セセ
ンン
タタ
ーー

研究基盤技術センター

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health

Staff
佐藤

茂雄

Shigeo Sato室長（教授）

Manager, Professor

佐藤Nobuyuki Sato

信之

助教

阿部

Assistant Professor

真帆

Maho Abe

技術職員

Technical Staff

柳生

Hiroyuki Yagyu

寛幸

技術職員

Technical Staff

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

安全衛生管理室は研究所で働く職員や学生の安全と健康を維持することを目的とした組織である。研究所における研究活動においては、薬品、高圧ガス、放射線などが使われており、危険性を伴う作業が少なくない。安全衛生管理室では所内での研究活動が安全かつ円滑に行われるように、各種活動を通して研究室や実験施
設、工場等の安全衛生管理のサポートを行っている。

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

研究所の組織は、管理組織である所長および教授会、研究活動を行っている各研究室、その支援組織である実験施設や付属工場および事務機構からなる。所長および教授会が研究所全体の運営管理を行い、個々の研究室および施設等の運営管理は管理担当者である教授、運営委員会などが行っている。
安全衛生管理においては、所長、研究所の職員、産業医から構成される安全衛生委員会が所内の安全衛生管理体制の整備や安全衛生に関するさまざまな事項を審議し、所長および教授会に勧告を行う。所長および教授会は勧告の内容にしたがって方針を決定し、各研究室、施設などが安全衛生管理の実際の作業を行うことになる。
安全衛生管理室は研究所での研究活動が安全かつ快適に行われるよう活動している。

The Management Office for Safety and Health is an organization with the objective of maintaining the safety and health ofstaff and students working at the institute. The use of chemicals, high-pressure gas and radiation in research activities
at the institute entails many risks. The Management Officefor Safety and Health provides support for safety and healthmanagement in facilities such as research laboratories, experimental facilities, and machine shops through activities to ensure that research activities within the institute are conductedsafely and smoothly.
With respect to safety and health management, the Safety
and Health Committee, comprising the Director, staff at theinstitute and industrial physicians, discusses matters related
to safety and health and the maintenance of the safety andhealth management system at the institute, and submits recommendations to the Director and Faculty Council. The Director and Faculty Council then finalize guidelines as advised by
the contents of these recommendations. The guidelines arethen implemented into actual safety and health management
operations at each of the facilities such as research laboratories.
The Management Office for Safety and Health operates toensure safety and convenience in research activities at the institute.

安全衛生講習会（Web 開催）

高圧ガス保安講習会（Web 開催）

Safety and health seminar (Webinar)

High-pressure gas seminar (Webinar)

研究活動

Research Activities
東北大学電気通信研究所シンポジウム
本シンポジウムは電気・通信・電子及び情報工学の分野における最先端の重要な諸課題について全国の研究者を迎えて相互に情報を交換し、討議することを目的として企画されたものである。特に平成 8 年度からはCOE（Center of Excellence）経費による国際シンポジウムを開催できるようになり、従来の通研シンポジウム（昭和39年～平成 9 年 37回開催）を統合し、通研
国際シンポジウムと名称を変更した。

Symposiums Organized by the InstituteThis Symposium is planned to exchange relevant information
on current important topics concerning Electrical Eng., ElectricalCommunications, Electronic Eng., and Information Eng. Many related researchers inside and outside Tohoku University participate
in the Symposium and stimulate discussion.

電気通信研究所国際シンポジウム（2023 年度開催予定）

International Symposium organized by the Institute（Scheduled to be held in FY2023 ）
会議名

開催予定

International Workshop on Emerging ICT

Oct.31, 2023

RIEC International Workshop on Spintronics

Nov. 30-Dec.1, 2023

The 12th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer

Feb. 16-17, 2024

RIEC International Symposium on Human-Computer Interaction 2024

Feb. 2024

The 14th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics

Mar. 2024

International Symposium on Yotta Informatics

Mar. 2024

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 89

出版物
1

Periodicals Published by the Institute

東北大学電通談話会記録

1

The Record of Electrical and Communication Engineering
Conversazione Tohoku University

本誌は電気通信研究所、大学院工学研究科、情報科学研究科および医工学研究科の電気・情報系などにおける研究成果の発表の場の一つである。また、機関の研究活動を広く知らせることも目的の一つとしてあり、この趣旨から、最終講義、通研シンポジウムの内容紹介、分野展望招待論文、修士論文抄録などを随時掲載している。
本誌が電通談話会記録と呼ばれるようになったのは、大正の終り頃から毎週1回開かれていた東北大学電気工学科の火曜談話会に由来している。この研究発表会で配付された謄写版のプリントがいろいろのルートを経て外部の関係研究者に時々配付され、公刊物の論文に東北大学電気火曜談話会記録として引用されるようになり、次第に公式出版物として扱われるようになった。
戦争のため一時中断したが、戦後昭和23年頃から復活し、再び活発な討論を繰返すようになった。昭和27年度から本研究所が電気工学科から継承して定期刊行物として出版することになり、昭和27年7月に21巻第一号（巻は通巻）を発行して以来年2～3回、75巻以降は年2回の発行を続けている。

This journal aims at providing an opportunity to publish research results of the Institute as well as the result of the Graduate
Schools of Engineering, Information Sciences, Biomedical Engineering. Since the journal also aims at publishing general research
activities of the Institute and of the Graduate Schools such asrecords of the final lectures of retiring professors, records of theInstitute Symposium, and reviews.
The name of the Journal `Conversazione´ is attributable to the`Tuesday Conversazione´ at the Department of Electrical Engineering, which had been held once a week on Tuesday since around1920. Minutes of the meetings had been distributed to researchers outside of the University via various routes and therefore someof them had been referred to as `Records of Tuesday ElectricalEngineering Conversazione Tohoku University´ with the resultthat they came to be treated as official publications. Though themeeting was once interrupted by World War Two, it was restarted
in 1947. In 1952, the publication of the records was succeeded by
the Institute and the records have been published as periodicals,
two times a year recently, since No. 1 Vol. 21 was published in July,
1952.

2

2

東北大学電気通信研究所研究活動報告

本誌は、電気通信研究所が平成6年に全国共同利用研究所として改組したことを契機として、研究所の毎年度の活動状況を広く社会に報告するため、平成7年7月に創刊されたものである。
その内容は、各部門、附属実験施設などの自らの研究活動報告と、共同プロジェクト研究、国際活動など各種共同研究の活動報告、及び通研シンポジウムに関する報告と、それらの活動報告に基づく自己評価と外部評価からなっている。また平成19年度より、その英語
ダイジェスト版であるAnnual Reportも発行している。

90 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

The Annual Report of Research Activity at the ResearchInstitute of Electrical Communication, Tohoku University

Published annually since 1995. This report details the activitiesof each research division and research facility. Also included arereports on nation-wide cooperative research projects, international symposium, and the reports and evaluation on the RIEC advisory board members. English version is also available since 2007.

教育活動

Educational Activities
東北大学電気通信研究所は、研究活動のみならず教育活動においても、大学院工学研究科、情報科学研究科および医工学研
究科の電気・情報系と密接な協力関係を保っており、教員は電気・情報各系講座の兼務教員として、大学院および学部学生の教育に参画している。各研究分野には、電気・情報系の大学院
生と学部4年生が所属して研究を行っている。現在研究所に所属している大学院生は後期課程40名、前期課程140名、学部4年生は59名である。
この他に、受託研究員、研究所等研究生、日本学術振興会の特別研究員や外国人特別研究員、民間等の共同研究員が研究所の活動に加わっている。

ワークショップでの発表風景

Presentation scene at a workshop

RIEC is keeping close contact with the School of Engineering,
Graduate School of Information Sciences, and Graduate Schoolof Biomedical Engineering. All faculty members of RIEC holdpositions in these schools and have courses for graduate andundergraduate students. Students also have chances to join the
research groups in RIEC. In 2023, 59undergraduate students, 140
master course students, and 40doctor course students are studying at RIEC.
RIEC also receives many visiting professors, visiting scholars,
visiting students, and postdoc researchers from all over the world.

研究室ゼミ

Seminar scene at a laboratory

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 91

国際活動International Activities
本研究所の教員は、国際的学術誌の編集委員やレフリー、国際

Many of the staff in RIEC contribute to the development of

会議の組織委員や論文委員、あるいは国際ジャーナルへの論文投

technology and science in the world by serving as editors of refer-

稿など、多枝の活動分野で世界の工学と科学の進展に貢献していees of international journals or by chairing or programming inter-る。本研究所が電子工学、通信工学、情報工学などにおける世界

national conferences. In some fields in electronics, electrical com-のセンター・オブ・エクセレンス（COE）となっている分野も多く、

munications, or information engineering RIEC serves as a Center

海外から研究員や留学生が本研究所の活動に参画している。また、of Excellence (COE), which attracts researchers and students from

海外の大学や研究機関と学術交流協定を結び、組織的かつ継続的

all over the world every year. Several academic exchange pro-に情報交換、相互訪問、共同研究などを推進している。

grams with foreign colleges or institutes are in operation.

学術交流協定International Academic Exchange Programs
大学間学術交流協定
University Level Agreements
校

協定締結年月日

国名Country

国名Institution

Date of Signing

Country

アメリカ
U.S.A.

カリフォルニア大学サンタバーバラ校
University of California, Santa Barbara

1990.3.15

ドイツ

ミュンヘン工科大学

Germany

Technische Universität München

ドイツカイザースラウテルン工科大学

Germany

The University of Kaiserslautern

ドイツ

ヨハネスグｰテンベルグ大学マインツ

アメリカ
U.S.A.

協定カリフォルニア大学（10 校）
University of California

オーストラリア シドニー大学
Australia
The University of Sydney
アメリカ
U.S.A.

パーデュー大学
Purdue University

シンガポール シンガポール国立大学
Singapore

National University of Singapore

台湾

国立台湾大学

TaiwanNational Taiwan University

スイス

スイス連邦工科大学ローザンヌ校

Swiss

Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne

台湾

国立中正大学

TaiwanNational Chung Cheng University

イギリス

ヨーク大学

U.K.

The University of York

台湾

国立陽明交通大学

TaiwanNational Yang Ming Chiao Tung University

ドイツ

ドレスデン工科大学

Germany

The Technische Universität Dresden

ドイツ

ベルリン工科大学

Germany

Berlin Institute of Technology

台湾

国立清華大学

TaiwanNational Tsing Hua University

アメリカ

ハーバード大学

U.S.A.

Harvard University

92 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

1990.3.15

1993.1.8

1997.9.23
2000.9.16

2000.11.18

2000.11.20

2004.6.7

2005.12.15

2006.6.26

2009.8.26

2009.12.2

定協定締結年月日
Date of Signing2010.8.3

2012.2.1

2012.2.6

Johannes Gutenberg University of Mainz

タイ

2012.11.26

Thailandキングモンクット工科大学トンブリ校,
King Mongkut s University of Technology Thonburi

ドイツケムニッツ工科大学

2013.10.31

Germany

Chemnitz University of Technology

イギリス

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン

U.K.

University College London, UCL

オーストラリア メルボルン大学

2013.11.21

2014.11.7

The University of Melbourne

ドイツ

レーゲンスブルク大学

Germany

University of Regensburg

ドイツ

オルデンブルク大学

Germany

Carl von Ossietzky University of Oldenburg

フランス

ロレーヌ大学FranceUniversity of Lorraine

スペイン

サラマンカ大学

Spain

University of Salamanca

ロシア

サンクトペテルブルク電気工科大学

RussiaSt. Petersburg Electrotechnical University

ポーランド ポーランド科学アカデミー
Poland2010.7.22

校

Institution

Germany

Australia
2003.11.14

協Polish Academy of Sciences

2017.3.16

2017.7.13

2018.2.26

2018.5.20

2019.11.22

2021.7.23

部局間学術交流協定
Department Level Agreements
国名協Country

定校

協定締結年月日

国名Institution

Date of Signing

Country

1976.8.3

フランス

ポーランド ポーランド科学アカデミー物理学研究所
PolandInstitute of Physics, Polish Academy of
Sciencesドイツ

アイエイチピー

Germany

IHP-Innovations for High Performance
Microelectronics

フランス

国立科学研究所
マルセイユナノサイエンス学際センター

FranceThe Interdisciplinary Center on
Nanoscience of Marseille, National
Center of Scientific Research

中国

中国科学院半導体研究所

China

Institute of Semiconductors, Chinese
Academy of Sciences

アメリカ

ラトガース大学
ワイヤレスネットワーク研究所

U.S.A.

WINLAB, Rutgers University

ロシア

バウマン・モスクワ国立工科大学
フォトニクス・赤外工学研究教育センター
および無線電子工学・レーザー工学研究所
Research and Educational Center”Photonics and Infrared Technology”
and Institute of Radio Electronics andLaser Technology, Bauman Moscow
State Technical University (BMSTU)

RussiaFrance2001.1.22

2005.10.24

校

協定締結年月日

Institution

Date of Signing2017.10.25

国立パリ高等情報通信大学
Telecom ParisTech
モスクワ国立大学

RussiaFaculty of Physics, M.V.Lomonosov
Moscow State University

台湾

国立台湾大学
人工知能・先端ロボットセンター
Center for Artificial Intelligence andAdvanced Robotics, National Taiwan
University
ロシア科学アカデミー超高周波半導体
電子工学研究所 およびロシア科学アカデミー総合物理学研究所
V.G. Mokerov Institute of Ultra HighFrequency Semiconductor Electronics
of the Russian Academy of Sciences,and Prokhorov General Physics Instituteof the Russian Academy of Sciences

ロシア
Russia2009.12.9

定ロシア

Taiwan2007.4.12

協2018.6.8

物理学部

2018.7.31

2020.9.25

2014.6.26

本研究所教員が編集委員をしている国際ジャーナル

International Journals in which a staff in RIEC participates as an editor
1 Scientific Reports
2 Proceedings of the ACM on Human-Computer Interaction (PACMHCI) Editor
3 Auditory Perception & Cognition
4 Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE
5 IEICE Electronics Express

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 93

本研究所教員が組織委員をつとめた最近の国際会議

International Conference programmed by a staff in RIEC
1 ICOOPMA: International Advisory Committee member, International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic
Materials and Applications; IAC (Int. Advisory Comm.), 9th in
Ghent, Belgium, July 3 - 7, 2022; IAC, 10th, in Pardubice, Czech,
June 23-28, 2024

15 TeraTech: International Symposium on Terahertz-Related
Devices and Technologies; LOC (Local Org. Comm.) Co-Chair,
10th in Aizuwakamatsu, Japan, Sept. 4 - 8, 2023

2 CIMTEC: International Conferences on Modern Materials& Technologies; International Advisory Board member;Montecatini Terme (near Florence), Italy, June 19-23, 2020, June
2021, June 20-29, 2022.(postponed due to covid19)

16 SSDM 2022: International Conference on Solid State Devices
and Materials; Area 4 Technical Program Committee member,in Chiba, Japan, Sept. 26 - 29, 2022.

3 SPIE Photonics-EU: SPIE International Conference on Photonics
Europe, Conference on Terahertz Photonics; TPC member;
Strasbourg, France, Apr. 1-2, 2020, Apr. 2021, Apr. 3-7, 2022.
(postponed due to covid-19)

17 SSDM 2023: International Conference on Solid State Devices
and Materials; Area 4 Technical Program Committee member,in Nagoya, Japan, Sept. 5 - 8, 2023.

4 RPGR: International International Conference on Recent Progressin Graphene and Related 2D Materials Research; IAB (Int. Advisory
Board) Chair, member; IAB Chair, LOC Co-Chair, in Matsue, Japan,
Oct. 6-10, 2019; IAB Chair, in Seoul, Korea (Online), Oct. 10-15,
2021; IAB member, in Taipei, Taiwan, Nov. 13-16, 2022

18 IEEE Virtual Reality and 3D User Interface 2023, Programcommittee

5 2DM: International Congress on Graphene, 2D Materials andApplications; TPC member, Sochi, Russia, Sept. 30-Oct. 4, 201919 ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology
2022, Program Co-Chair

6 IRMMW-THz: International Conference on Infrared, Millimeter,
and Terahertz Waves; IOC (International Organizing Committee)
member; 2016~; IOC, TPC, 46th in Chengdu, China, Aug. 29-Sept.
3, 2021; IOC, TPC, 47th in Delft, Netherland, Aug. 29 - Sept. 2,2022; IOC, TPC, 48th in Montreal, Canada, Sept 17-11, 2023

20 ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology,
Steering Committee Chair

7 META 19: The 10th International Conference on Metamaterials,
Photonic Crystals and Plasmonics, Lisbon, Portugal, July 22-25,
2019; Special Session Organizer

21 ACM CHI Conference on Human Factors in Computing System,
Steering Committee

8 TWHM: Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics;
TPC member; 2003~; TPC, in Toyama, Japan, April 26-29, 2019;
TPC, in Hiroshima, Japan, Aug. 29-Sept. 1, 2022

22 International Conference on Artificial Reality and Telexistence,
Steering Committee

9 RJUSE: Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental& Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies;
ISC (International Steering Committee) Chair, 2017~; Nizhny
Novgorod, Russia, Jul. 8-11, 2019.

23 The 2022 International Symposium on Nonlinear Theory and Its
Applications, General Co-chair

10 CSW/ISCS: Compound Semiconductor Week / International
Symposium on Compound Semiconductors; Program SubCommittee member, in Matsue, Japan, May 19-23, 2019.

24 The 2020 International Symposium on Nonlinear Theory and Its
Applications, General Vice-Chair

11 TeraTech: International Symposium on Terahertz-Related
Devices and Technologies; General Chair, and ISC (Int. Steering
Comm.) Chair, 10th in Aizuwakamatsu, Japan, Sept. 4 - 8, 2023

25 13th International WorkShop on New Group IV Semiconductor
Nanoelectronics, RIEC, Sendai, Japan, Jan. 23-24, 2023

12 SPIE Optics+Photonics 2022, Conferene on Terahertz Emitters,
Receivers, and Applications XIV (OP412); TPC member,
SanDiego, CA, USA, Aug. 20-24, 2023.

26 1 3 t h I n t e r n a t i o n a l Wo r k s h o p o n N a n o s t r u c t u re s &Nanoelectronics, RIEC, Sendai, Japan, Mar. 7-8, 2023

13 RJUSE 2019: TPC member, Russia-Japan-USA-Europe
Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz
Devices & Technologies, Nizhny Novgorod, Russia, Jul. 8-11,
2019.

27 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics,
Organized Session Co-Chair

14 RJUSE 2020: Chair, Russia-Japan-USA-Europe Symposium
on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices &Technologies, Sendai, Japan, Nov. 2-5, 2020.

94 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

広報活動

Publicity Activities
通研一般公開RIEC Open Day

電気通信研究所では、広く市民、卒業生、産業界、学内の学生や職員の方々に研究・教育活動を知って頂くために毎年「一般公開」を行っている。例年、10月上旬の休日に、全研究室、施設、センター、附属工場が趣向をこらしたパンフレットやデモンストレー
ションを準備して、先端技術を分かりやすく説明している。また、通研の歴史的成果である「分割陽極マグネトロン」、「鋼帯式磁気録音機」の展示をはじめ、親子で参加できる数々の参加型公開実験
や工作教室を企画し、中には毎年長蛇の列ができるものもあるな
ど、好評を博している。
近年は、大型台風の接近やCOVID-19の多大な影響を受け、中止やオンライン開催が続いたが、2022年度は対面開催に4年ぶりにこぎつけた。感染拡大防止のため、対面参加は人数と滞在時間を制限する
事前予約制とした。また、展示内容に関する動画を多数公開した特設サイトを設置し、通研公開の雰囲気をオンラインでも楽しめるハ
イブリッド形式とした。予約開始から2日を待たずして約1600名の予約枠がすべて埋まり、当日も公開実験や工作教室の各コーナーには順番待ちができるなど好評を博した。
2023年度の通研公開は、片平キャンパスの研究所やセンターなどと合同で行う「片平まつり」と10月に同時開催予定である。
なお、バーチャルな通研公開を体験していただくために、各研究室のわかりやすい紹介を下記のWebページ上で常に公開している。
https://www.riec.tohoku.ac.jp/koukai/

Every year RIEC holds an open day to present research and educational activities to the public, university staff, students and alumni as well
as representatives from the industry. The RIEC Open Day is taken place
on weekend in early October. All the research laboratories, research
centers, and machine shops of RIEC exhibit various types of demonstrations focused on their research fields.
The exhibitions include some historical devices and instruments developed in RIEC, such as magnetron tubes and steel recorders, historical
milestones of RIEC activities. In addition, we have planned a number ofopen experiments and craft classes that parents and children can participate in, which have been well received. Some of them draw long lines
every year.
In recent years, the event has been canceled or held only online dueto the severe impacts of a large typhoon and COVID-19, but in FY2022,
we were able to hold the event in person for the first time in four years.
In order to prevent the spread of infection, we decided to require
pre-registration for on-site participation to limit the number of participants and duration of stay. In addition, a special website was opened
with many movies related to the contents of the exhibition, making a
hybrid event where the atmosphere of the exhibition could be enjoyedeven online. Within two days from the start of registration, all of theapproximately 1,600 slots were filled, and on the day of the event, there
was a long queue in each open experiment and craft class.
The FY2023 Open Day is scheduled in October as a joint event withother research institutes on Katahira campus.
In addition, please enjoy virtual RIEC Open Day on the following Web
page.
https://www.riec.tohoku.ac.jp/koukai/

通研公開当日の様子
A scene on the day of RIEC Open Day

Participants enjoying the open experiment and craft class

公開実験・工作教室を楽しむ参加者

RIEC News
電気通信研究所の広報活動の一環としてニュースレター「RIEC
News」を刊行している。
「RIEC News」は、電気通信研究所創立75周年を記念し創刊されたもので、電気通信研究所の日本の科学技術の発展への貢献について、最先端の研究や将来への展望等を紹介するものである。2011年3月に創刊し、毎号、大型プロジェクトや特別推進研究等の巻頭特集を組み、通研の各種イベントを紹介するトピックス、研究室や各センターの紹介、研究交流会、通研公開などの通研だより、独創的研究支援プログラムや産学連携研究マッチングファンドプログラムなどのタイムリーな情報を紹介している。2013年3月には、その英語版も創刊された。また、これまで発行したRIEC Newsの電子版を、下記
URLにて公開してきた。
https://www.riec.tohoku.ac.jp/riecnews/
RIEC Newsは2019年7月刊行の第26号をもって、これまでのような
数か月毎の発行形式を一旦終了とし、2020年4月より、最新の研究成果やイベント情報をより早く皆さまにお届けすべく、新しい記事を随時公開する形の、Webを主軸とした形式へとリニューアルした。
この新しいRIEC Newswebは、下記のURLにて公開している。
https://www.riec.tohoku.ac.jp/riecpr/

RIEC NewsAs a part of RIEC’s publication service, “RIEC News” is published.
With the 75th anniversary of the establishment of RIEC, RIEC News
introduces cutting-edge’s research and the vision of the future from
RIEC’s contributions to the progression of science and technology inJapan. RIEC News was first launched in March 2011. Every issue introduces special topics such as large-scale projects and Specially-Promoted Research, etc. RIEC News also includes current information about
each laboratory and center, all kinds of RIEC events, research exchange
meetings, laboratories open to the public (RIEC Open Day), etc. English
version was also launched in March 2014. Further, an electronic versionof every issue published so far can be downloaded by following the link
below.
https://www.riec.tohoku.ac.jp/riecnews/
With the 26th issue of RIEC News, it has finished multi-monthly publication style as before. From April 2020, in order to bring you the latest
research results and event information as quickly as possible, RIEC
News was renewed to a new web-based publication style. The new RIEC
Newsweb is published by the following link.
https://www.riec.tohoku.ac.jp/riecpr/

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 95

職員（令和 5 年5月1日）
Staff (as of May 1, 2023)
所長（併）／教授

Director, Professor

羽

生

貴

弘

Takahiro Hanyu

研究部門

Research Divisions

計算システム基盤研究部門

Computing System Platforms Division■

固体電子工学研究室

教授Professor（佐 藤 茂 雄）(Shigeo Sato)

教

授（兼）

Professor*

遠

藤

哲

郎

Tetsuo Endoh

教

授（兼）

Professor*

日

暮

栄

治

Eiji Higurashi

准教授

Associate Professor

吹

留

博

一

Hirokazu Fukidome准教授（兼）

Associate Professor*

岡

田

健

Takeru Okada

Solid State Electronics■

誘電ナノデバイス研究室

教授Professor（白 井 正 文）(Masafumi Shirai)

教

授（兼）

Professor*

小

玉

也

Tetsuya Kodama

教

授（兼）

Dielectric Nano-Devices
哲Professor*

吉

澤

晋

Shin Yoshizawa

准教授

Associate Professor

山

末

耕

平

Kohei Yamasue

准教授

Associate Professor

平

永

良

臣

Yoshiomi Hiranaga■

物性機能設計研究室

教授Professor

白

井

正

文

Masafumi Shirai

教

授（兼）

Professor*

田

中

和

之

Kazuyuki Tanaka

教

授（兼）

Professor*

安

藤

晃

Akira Ando

教

授（兼）

Professor*

大

関

真

之

Masayuki Ohzeki

准教授

Associate Professor

阿

部

和多加

Kazutaka Abe

准教授（兼）

Associate Professor*

高

橋

和

貴

Kazunori Takahashi

助教

Assistant Professor

辻

川

雅

人

Masahito Tsujikawa■

スピントロニクス研究室

教授Professor

深

見

俊

輔

Shunsuke Fukami

教

授（兼）

Professor*

安

藤

康

夫

Yasuo Ando

教

授（兼）

Professor*

島

津

武

仁

Takehito Simatsu

教

授（兼）

Professor*

齊

藤

伸

Shin Saito

教

授（兼）

Professor*

池

田

正

二

Shoji Ikeda

教

授（兼）

Professor*

大

兼

幹

彦

Mikihiko Ogane

教

授（兼）

匡

清

Masakiyo Tsunoda

駿Shun Kanai

Materials Functionality Design

Spintronics

Professor*

角

田

准教授

Associate Professor

金井准教授（兼）

Associate Professor*

小

川

智

之

Tomoyuki Ogawa

助

Assistant Professor*

山

根

結

太

Yuta Yamane

特任研究員

Specially Appointed Research Fellow

丸

井

幸

博

Yukihiro Marui

学術研究員

Research Fellow

小

原

紀

子

Noriko Obara

教（兼）

■

ナノ集積デバイス・システム研究室

教授Professor

佐

藤

茂

雄

Shigeo Sato

教

授（兼）

Professor*

張

山

昌

論

Masanori Hariyama

教

授（兼）

Nano-Integration Devices and Systems

Professor*

黒

田

理

人

Rihito Kuroda

准教授

Associate Professor

櫻

庭

政

夫

Masao Sakuraba

准教授

Associate Professor

山

本

英

明

Hideaki Yamamoto

准教授（兼）

Associate Professor*

Waidyasooriya Hasitha Muthumala Waidyasooriya Hasitha Muthumala助

Assistant Professor

佐

藤

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor 守

谷

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor 織

間教

96 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

信健之Nobuyuki Sato

哲

Satoshi Moriya

守

Takemori Orima■

量子デバイス研究室

准教授

Quantum Devices
Associate Professor

大

塚

朋

■

革新的スピントロニクスデバイス研究室

教助■コンピューティング情報理論研究室

教授Professor

中

野

圭

教

授（兼）

廣

Tomohiro Otsuka

Innovative Spintronic Device

授

Professor

Bengt Johan Åkerman

Bengt Johan Åkerman

教

Assistant Professor

土

Takaaki Dohi

肥

昂

尭

Computing Information Theory介

Keisuke Nakano

Professor*

大

町

真一郎

Shinichiro Omachi

准教授（兼）

Associate Professor*

酒

井

正

夫

Masao Sakai

准教授（兼）

Associate Professor*

磯

邉

秀

司

Shuji Isobe

助教

Assistant Professor

浅

田

和

之

Kazuyuki Asada助教Assistant Professor

菊

池

健太郎

Kentaro Kikuchi■

新概念 VLSI システム研究室

教授Professor

羽

生

貴

弘

Takahiro Hanyu

教

授（兼）

Professor*

青

木

孝

文

Takafumi Aoki

准教授

Associate Professor

夏

井

雅

典

Masanori Natsui

准教授

Associate Professor

鬼

沢

直

哉

Naoya Onizawa

准教授（兼）

Associate Professor*

伊

藤

康

一

Koichi Ito

学術研究員

Research Fellow

玉

越

晃

Akira Tamakoshi

学術研究員

Research Fellow

米

田

洋

Tomohiro Yoneda

New Paradigm VLSI System■

ナノフォトエレクトロニクス研究室

教

授（兼）

准教授（兼）友

Nano-photoelectronics

Professor*

藤

掛

英

夫

Hideo Fujikake

Associate Professor*

石

鍋

隆

宏

Takahiro Ishinabe■

ソフトウェア構成研究室

教

授（兼）

Professor*

篠

原

歩

教

授（兼）

Professor*

住

井

英二郎

Eijiro Sumii

准教授（兼）

Associate Professor*

松

田

一

孝

Kazutaka Matsuda

准教授（兼）

Associate Professor*

吉

仲

亮

Ryo Yoshinaka■

Software Construction

計算システム基盤技術研究室（客員）Ayumi Shinohara

Computing System Platform Technology (Visitor Section)

客員教授

Visiting Professor

弓

仲

客員教授

Visiting Professor

松

客員教授

Visiting Professor

今

康

史

Yasushi Yuminaka

岡浩

Hiroshi Matsuoka

井雅Masashi Imai

情報通信基盤研究部門

Information Communication Platforms Division■

超高速光通信研究室

教授Professor

廣

岡

俊

彦

Toshihiko Hirooka

教

授（兼）

Professor*

山

田

博

仁

Hirohito Yamada

教

授（兼）

Professor*

松

浦

祐

司

Yuji Matsuura

准教授

Associate Professor

葛

西

恵

介

Keisuke Kasai

准教授（兼）

Associate Professor*

松

田

信

幸

Nobuyuki Matsuda

Ultrahigh-speed Optical Communication

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 97■

応用量子光学研究室

教授Applied Quantum Optics
Professor

八坂洋

Hiroshi Yasaka

准教授

Associate Professor

吉

田

真

人

Masato Yoshida

准教授

Associate Professor

横

田

信

英

Nobuhide Yokota■

先端ワイヤレス通信技術研究室

教授Professor

末

教

授（兼）

Professor*

陳

特任教授

Specially Appointed Professor

芝

特任教授

Specially Appointed Professor

塚准教授（兼）

Associate Professor*

今

助

教

Assistant Professor

学術研究員

Advanced Wireless Information Technology
治

Noriharu Suematsu

強

Qiang Chen

隆司

Takashi Shiba

本

悟

司

Satoshi Tsukamoto

野

佳

祐

Keisuke Konno

古

市

朋

之

Tomoyuki Furuichi

Research Fellow

西

野

有

Tamotsu Nishino

中陽一郎

Yoichiro Tanaka■

情報ストレージシステム研究室

教授Professor

田

教

授（兼）

Professor*

周

教

授（兼）

松

憲

Information Storage Systems

藤

健

暁

Xiao Zhou

洋

Takehiro ItoProfessor*

伊准教授

Associate Professor

Simon John Greaves

Simon J. Greaves准教授（兼）

Associate Professor*

鈴

Akira Suzuki

木

顕

■

超ブロードバンド信号処理研究室

教授Professor

尾泰一Taiichi Otsuji

教

授（兼）

Professor*

西

山

大

樹

Hiroki Nishiyama

教

授（兼）

Professor*

末

光

哲

也

Tetsuya Suemitsu

准教授

Associate Professor

佐

藤

特任准教授

Specially Appointed Associate Professor 林

助教

Assistant Professor

渡

助

教（兼）

Assistant Professor*

唐Research Fellow

Ryzhii Victor

学術研究員

Ultra-Broadband Signal Processing

辺昭

Akira Satou

宗澤Tsung Tse Lin

隆之Takayuki Watanabe

超Tang Chao
Ryzhii Victor■

量子光情報工学研究室

教授Professor

枝

教

授（兼）

Professor*

金田

助

教

Assistant Professor

Soyoung Baek■

ネットワークアーキテクチャ研究室

教授Professor

長谷川

教

授（兼）

Professor*

斎

教

授（兼）

Professor*

乾

教

授（兼）

Quantum-Optical Information Technology
松

圭

一

文寛

Keiichi Edamatsu
Fumihiro Kaneda
Soyoung Baek

Network Architecture

藤

浩

剛

Go Hasegawa

海Hiroumi Saito

健太郎

Kentaro Inui

Professor*

鈴

木

潤

Jun Suzuki

准教授（兼）

Associate Professor*

後

藤

英

昭

Hideaki Goto

准教授（兼）

Associate Professor*

水

木

敬

明

Takaaki Mizuki

准教授（兼）

Associate Professor*

坂

口

慶

祐

Keisuke Sakaguchi

尚■

環境調和型セキュア情報システム研究室

教授Professor

本

間

助

教

Assistant Professor

上野Specially Appointed Research Fellow

Tasso Elise Lea Marlene

特任研究員
98 電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024

Environmentally Conscious Secure Information System
文

Naofumi Homma

嶺

Rei Ueno
Tasso Elise Lea Marlene

■Information and Communication Platform Technology (Visitor
Section)

情報通信基盤技術研究室（客員）客員教授

Visiting Professor

鈴

木

恭

宜

人間・生体情報システム研究部門

Yasunori Suzuki

Human and Bio Information Systems Division■

生体電磁情報研究室

教授Professor

石

山

教

授（兼）

Professor*

津

田

教

授（兼）

Professor*

渡

邉

高

教

授（兼）

Professor*

中

村

健

教

授（兼）

Professor*

薮

上

教

授（兼）

Electromagnetic Bioinformation Engineering和志Kazushi Ishiyama理

Makoto Tsuda

志

Takashi Watanabe

二Kenji Nakamura

信Shin Yabukami

Professor*

遠

藤

恭

Yasushi Endo

准教授

Associate Professor

後

藤

太

一

Taichi Goto

准教授（兼）

Associate Professor*

桑波田

晃

弘

Akihiro Kuwahata

准教授（兼）

Associate Professor*

長

﨑

陽

Yoh Nagasaki

准教授（兼）

Associate Professor*

室

賀

翔

Sho Muroga

講

師（兼）

Lecturer*

青木（木嶌）英恵■

先端音情報システム研究室

教授Professor

坂

本

教

授（兼）

Professor*

金

井

教

授（兼）

Hanae Aoki (Kijima)

Advanced Acoustic Information Systems

Professor*

伊藤准教授（兼）

Associate Professor*

能勢

准教授（兼）

Associate Professor*

荒

川

■

高次視覚情報システム研究室

教授Professor

塩

入

教

授（兼）

田

修

一

Shuichi Sakamoto

浩

Hiroshi Kanai

則

Akinori Ito隆

Takashi Nose孝

Mototaka Arakawa

諭

Satoshi Shioiri

典

大Norihiro Sugita加蕙Chia-Huei Tseng康

裕Yasuhiro Hatori

彰
元Visual Cognition and Systems

Professor*

杉准教授

Associate Professor

曽

助

教

Assistant Professor

羽

助

教（兼）

Assistant Professor*

Sun Sai■

実世界コンピューティング研究室

教

授

鳥

Sun Sai

Real-World Computing

Professor

石

黒

章

夫

Akio Ishiguro准教授

Associate Professor

加

納

剛

史

Takeshi Kano

助教

Assistant Professor

福

原

洸

Akira Fukuhara

助

教（兼）

Assistant Professor*

安

井

浩太郎

Kotaro Yasui

Specially Appointed Assistant Professor 脇田大Daiki Wakita

特任助教

輝

■

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室

教授Professor

平

野

愛

弓

Ayumi Hirano

教

授（兼）

Professor*

吉

信

達

夫

Tatsuo Yoshinobu

教

授（兼）

Professor*

木

下

賢

吾

Kengo Kinoshita

教

授（兼）

Professor*

金

子

俊

郎

Toshiro Kaneko

教

授（兼）

Professor*

神

﨑

展

Makoto Kanzaki

教

授（兼）

Professor*

大

林

武

Takeshi Obayashi

准教授（兼）

Associate Professor*

宮

本

浩一郎

Koichiro Miyamoto

准教授（兼）

Associate Professor*

西

羽

美

Hafumi Nishi

准教授（兼）

Associate Professor*

加

藤

俊

顕

Toshiaki Kato

助教

Assistant Professor

但

木

大

介

Daisuke Tadaki

助教

Assistant Professor

小

宮

麻

希

Maki Komiya

助

教（兼）

Assistant Professor*

平

本

薫

Kaoru Hiramoto

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 99

■

インタラクティブコンテンツ研究室

教授

Professor

北

村

教

授（兼）

Professor*

加

藤

教

授（兼）

Professor*

菅

沼

准教授

Associate Professor髙

嶋

准教授（兼）

Associate Professor*

阿部

准教授（兼）

Associate Professor*

川

本

助

教

Assistant Professor

藤

田

助

教

Assistant Professor

池

松

■

ソフトコンピューティング集積システム研究室

教

授

■

スピントロニクス・CMOS 融合脳型集積システム研究室

教

授（兼）

Professor*

遠

助

教

Assistant Professor

Li Tao■

生体情報システム研究室（客員）Professor

Interactive Content Design
喜文

Yoshifumi Kitamura

寧Nei Kato

拓夫

Takuo Suganuma

和毅Kazuki Takashima

亨

Toru Abe雄

一Yuichi Kawamoto

和之Kazuyuki Fujita

香Kaori Ikematsu

Soft Computing Integrated System
堀

尾

喜

彦

Yoshihiko Horio

Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated Systems
藤哲郎

Tetsuo Endoh
Li TaoBio Information Systems (Visitor Section)

客員教授

Visiting Professor

井

上

光

輝

Mitsuteru Inoue

客員准教授

Visiting Associate Professor

岡

本

拓

磨

Takuma Okamoto

附属研究施設Research Facilities

附属ナノ・スピン実験施設
施設長（併）／教授■

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics
Director, Professor

堀

尾

喜

彦

Yoshihiko Horio

共通部

Cooperation Section

技術専門職員（兼）Technical Staff*

森

田

伊

織

Iori Morita

技術一般職員（兼）Technical Staff*

小

野

力

摩

Rikima Ono

技術一般職員（兼）Technical Staff*

武

者

倫

正

Michimasa Musha■

スピントロニクス研究室

教授Professor

深

見

俊

輔

Shunsuke Fukami

教

授（兼）

Professor*

安

藤

康

夫

Yasuo Ando

教

授（兼）

Professor*

島

津

武

仁

Takehito Simatsu

教

授（兼）

Professor*

齊

藤

伸

Shin Saito

教

授（兼）

Professor*

池

田

正

二

Shoji Ikeda

教

授（兼）

Professor*

大

兼

幹

彦

Mikihiko Ogane

教

授（兼）

Professor*

角

田

匡

清

Masakiyo Tsunoda

准教授

Associate Professor

金

井

駿

Shun Kanai准教授（兼）

Associate Professor*

小

川

智

之

Tomoyuki Ogawa

助

Assistant Professor*

山

根

結

太

Yuta Yamane

教（兼）100 電気通信研究所

Spintronics

RIEC 2023 ／ 2024

■

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室

教授Professor

平

野

愛

弓

Ayumi Hirano

教

授（兼）

Professor*

吉

信

達

夫

Tatsuo Yoshinobu

教

授（兼）

Professor*

木

下

賢

吾

Kengo Kinoshita

教

授（兼）

Professor*

金

子

俊

郎

Toshiro Kaneko

教

授（兼）

Professor*

神

﨑

展

Makoto Kanzaki

教

授（兼）

Professor*

大

林

武

Takeshi Obayashi

准教授（兼）

Associate Professor*

宮

本

浩一郎

Koichiro Miyamoto

准教授（兼）

Associate Professor*

西

羽

美

Hafumi Nishi

准教授（兼）

Associate Professor*

加

藤

俊

顕

Toshiaki Kato

助教

Assistant Professor

但

木

大

介

Daisuke Tadaki

助教

Assistant Professor

小

宮

麻

希

Maki Komiya

助

教（兼）

Assistant Professor*

平

本

薫

Kaoru Hiramoto■

ナノ集積デバイス・システム研究室

教授Professor

佐

藤

茂

雄

Shigeo Sato

教

授（兼）

Professor*

張

山

昌

論

Masanori Hariyama

教

授（兼）

Professor*

黒

田

理

人

Rihito Kuroda

准教授

Associate Professor

櫻

庭

政

夫

Masao Sakuraba

准教授

Associate Professor

山

本

英

明

Hideaki Yamamoto

准教授（兼）

Associate Professor*

Waidyasooriya Hasitha Muthumala Waidyasooriya Hasitha Muthumala助

Assistant Professor

佐

藤

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor

守

谷

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor

織

間

教

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

Nano-Integration Devices and Systems

信

健

之

Nobuyuki Sato

哲

Satoshi Moriya

守

Takemori Orima■

革新的スピントロニクスデバイス研究室

教授Professor

Bengt Johan Åkerman

Bengt Johan Åkerman

Innovative Spintronic Device

助教Assistant Professor

土

Takaaki Dohi

肥

昂

尭

附属ブレインウェア研究開発施設
施設長（併）／教授

Laboratory for Brainware Systems
Director, Professor

石

黒

章

夫

Akio Ishiguro■

認識・学習システム研究室

教授Professor

塩

入

教

授

Professor

坂本■

ソフトコンピューティング集積システム研究室

教

授

■

新概念 VLSI システム研究室

教授Professor

羽

生

貴

弘

Takahiro Hanyu

教

授（兼）

Professor*

青

木

孝

文

Takafumi Aoki

准教授

Associate Professor

夏

井

雅

典

Masanori Natsui

准教授

Associate Professor

鬼

沢

直

哉

Naoya Onizawa

准教授（兼）

Associate Professor*

伊

藤

康

一

Koichi Ito

Recognition and Learning Systems

Professor

修

諭

Satoshi Shioiri

一

Shuichi Sakamoto

Soft Computing Integrated System
堀

尾

喜

彦

Yoshihiko Horio

New Paradigm VLSI System

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 101

■

実世界コンピューティング研究室

教授Real-World Computing

Professor

石

黒

章

夫

Akio Ishiguro准教授

Associate Professor

加

納

剛

史

Takeshi Kano

助教

Assistant Professor

福

原

洸

Akira Fukuhara

助

教（兼）

Assistant Professor*

安

井

浩太郎

Kotaro Yasui

Specially Appointed Assistant Professor 脇田大Daiki Wakita

特任助教

附属21世紀情報通信研究開発センター
センター長（併）／教授■

産学官研究開発部

教

授（兼）

輝

Research Center for 21st Century Information Technology
末Director, Professor

松

憲

治

Noriharu Suematsu

Industry-Academia-Government-Collaboration Research and Development Division
Professor*

末

松

憲

治

Noriharu Suematsu

客員教授

Visiting Professor

板

谷

聡

子

Satoko Itaya

客員准教授

Visiting Associate Professor

前

畠

貴

Takashi Maehata

客員准教授

Visiting Associate Professor

本

良

樹

Mizuki Motoyoshi■

学際連携研究部

教

授（兼）

■

萌芽研究部

教

授（兼）

Professor*

塩

入

教

授（兼）

Professor*

北

村

教

授（兼）

Professor*

末

松

瑞

Interdisciplinary Collaboration Research Division
Professor*

羽

生

貴

Takahiro Hanyu

Exploratory Research Division

サイバー＆リアル ICT 学際融合研究センターセンター長（併）／教授

Director, Professor■

人間コミュニケーション科学研究グループ

教

授（兼）

諭

Satoshi Shioiri

喜文

Yoshifumi Kitamura

憲治

Noriharu Suematsu

Interdisciplinary ICT Research Center for Cyber and Real Spaces
北

村

喜

文

Yoshifumi Kitamura

Human Communication Science Research Group

Professor*

塩准教授（兼）

Associate Professor*

曽

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor 齋

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor Cheng Miao

入

藤

■

AI 研究グループ■

ネットワーク基盤研究グループ

教

授（兼）

Professor*

長谷川

教

授（兼）

Professor*

廣

岡

教

授（兼）

Professor*

末

松

■

セキュリティ基盤研究グループ

教

授（兼）

102 電気通信研究所

弘諭

Satoshi Shioiri

加蕙Chia-Huei Tseng五大Godai Saito
Cheng Miao

AI Research Group

Network Platform Research Group剛

Go Hasegawa

俊彦

Toshihiko Hirooka

憲治

Noriharu Suematsu

Security Platform Research Group
Professor*

RIEC 2023 ／ 2024

本

間

尚

文

Naofumi Homma■

XR コミュニケーション技術研究グループ

教

授（兼）

Professor*

北

村

喜

文

Yoshifumi Kitamura

教

授（兼）

Professor*

坂

本

修

一

Shuichi Sakamoto

客員教授

Visiting Professor

幸

村

琢

Taku Komura

特任研究員

Specially Appointed Research Fellow

大

西

貴

Yuki Onishi■

悠応用研究グループ

Applied Research Group

准教授（兼）■XR Communication Technology Research Group

Associate Professor*

髙

産学官共創企画室嶋和毅Kazuki Takashima

Industry-University-Government Co-Creation Planning Office特任教授（兼）Specially Appointed Professor*

荘

司

弘

高等研究機構新領域創成部
スピントロニクス・CMOS 融合脳型集積システム研究室

教

授（兼）

Professor*

遠

助

教（兼）

Assistant Professor*

Li Taoフォトニクス融合共創研究拠点

特任教授

Hiroki Shoji

Division for the Establishment of Frontier Sciences■

古河電工×東北大学

樹

Specially Appointed Professor

Spintronics/CMOS-Hybrid Brain-Inspired Integrated Systems
藤哲郎

Tetsuo Endoh
Li TaoFurukawa Electric × Tohoku Univ. Co-creation Research Center
for Photonics Integration
島

田

道

宏

安全衛生管理室Michihiro Shimada
Management Office for Safety and Health室

長（兼）／教授

Manager, Professor*

佐

藤

茂

雄

Shigeo Sato

助

教（兼）

Assistant Professor*

佐

藤

信

之

Nobuyuki Sato

共通研究施設Common Research Facilities

やわらかい情報システムセンターセンター長（兼）／教授

Flexible Information System Center
Director, Professor*

長谷川剛

研究基盤技術センター

Fundamental Technology Centerセンター長（兼）／教授

Director, Professor*

佐藤

統括技術専門員（技術長）

Technical Staff

末

永

■

Go Hasegawa

茂雄

Shigeo Sato

保

Tamotsu Suenaga

工作部

Machine Shop Division

技術一般職員（グループ長）

Technical Staff

阿

部

健

人

Kento Abe

技術一般職員Technical Staff

前

田

泰

明

Yasuaki Maeda

技術一般職員Technical Staff

関

谷

佳

奈

Kana Sekiya

技術専門職員（グループ長）

Technical Staff

丹

野

健

徳

Takenori Tanno

技術専門職員Technical Staff

阿

部

真

帆

Maho Abe

技術一般職員Technical Staff

柳

生

寛

幸

Hiroyuki Yagyu

技術一般職員（グループ長）

Technical Staff

小

野

力

摩

Rikima Ono

技術専門職員Technical Staff

森

田

伊

織

Iori Morita

技術一般職員Technical Staff

武

者

倫

正

Michimasa Musha

■

■

■

評価部

Evaluation Division

プロセス部

Process Division

情報技術部

Information Technology Division

技術専門職員（グループ長）

Technical Staff

太

田

憲

治

Kenji Ota

技術専門職員Technical Staff

丸

山

由

子

Yuko Maruyama
電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 103

国際化推進室
特任教授

Office for the Promotion of International Relations
Specially Appointed Professor

五十嵐

大

和

Specially Appointed Professor*

荘

司

弘

樹

Hiroki Shoji

事務長

General Manager

三

上

洋

一

Yoichi Mikami

事務長補佐

Deputy-General Manager

渡

部

学

Manabu Watanabe

専門職員

Associate Expert

鈴

木

至

Itaru Suzuki

総務係長

Chief of General Affairs Section

下山

研究協力係長Chief of Research Cooperation Section

綱

川

経理係長

Chief of Accounting Section

山

口

用度係長

Chief of Purchasing Section

後藤

産学官連携推進室
特任教授（兼）

Hirokazu Igarashi
Cooperative Research and Development

事務部

104 電気通信研究所

Administration Office

RIEC 2023 ／ 2024

真樹

Masaki Shimoyama

健

Ken Tsunakawa

教

光Norimitsu Yamaguchi

逸人

Hayato Goto

アクセス
ACCESS
仙台市内
Sendai City

仙台市内の交通のご案内

電気通信研究所案内図
RIEC Campus Map

徒歩の場合
仙台駅より約20分。
■ バスご利用の場合
仙台駅前西口バスプール11番乗り場より
市営バス701系統『八木山動物公園行』、704系統『緑ヶ丘三丁目行』、706系統『西高校入口行』に乗車『東北大正門前』下車。徒歩7分■ 地下鉄ご利用の場合
青葉通一番町駅（仙台市地下鉄東西線）下車。南1番の出入口より地上へ、徒歩12分。
五橋駅（仙台市地下鉄南北線）下車。北2番の出入口より地上へ、徒歩約8分。
■ お車ご利用の場合
仙台駅前より南町通りを西進。東二番丁との交差点を左折、南進で五ッ橋交差点を右折しキャンパス内へ。
約5分。
■

ナノ・スピン総合研究棟

Laboratory for Nanoelectronics
and Spintronics

ブレインウェア
研究開発施設電気通信研究所本館
RIEC Main Building

Laboratory for
Brainware Systems

電気通信研究所
1 号館 N 棟

RIEC Building #2

電気通信研究所
1 号館 S 棟

RIEC Building #1
North Wing

附属工場

Machine Shop

IT-21 センター実験棟

Laboratry for IT-21 Center

IT-21 センター
IT-21 Center

Common Laboratory

RIEC Building #1
South Wing

Fundamental Technology Center

電気通信研究所
2 号館 W 棟

■

共
同
研
究
棟

駐車場ゲートについて
土日祝祭日は閉鎖しています。来客者は警備員室
TEL（022）217-5433へ連絡しお入り下さい。

AccessFrom Sendai Airport
By taxi: About 60 minutes from Sendai Airport to Katahira Campus
By Sendai Airport Access Line: About 25 minutes from
Sendai Airport to JR Sendai Station
From JR Sendai Station
On foot: About 20 minutes from JR Sendai Station
By taxi: About 5 minutes from JR Sendai Station

電気通信研究所

RIEC 2023 ／ 2024 105

〒980-8577 仙台市青葉区片平二丁目1-1
TEL：022-217-5420 FAX：022-217-5426
https://www.riec.tohoku.ac.jp