൐ཤఱ‫ڠ‬ഩ‫ܨ‬೒૞ࡄ‫ݪ‬ਫ਼Research Institute of Electrical Communication
Tohoku University
2022 2023

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

交流バイアス方式による磁気記録装置（1937）
Experimental equipment for AC-bias magnetic recording (1937)

陽極分割型マグネトロン（1927）
Experimental equipment for Split Anode Magnetron (1927)

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）
IEEE Electrical Engineering Milestone for Yagi-Uda Antenna(in Katahira Campus)

八木・宇田アンテナの実験装置（1929）
Experimental equipment for Yagi-Uda Antenna (1929)

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

情報デバイス研究部門

Information Devices Division………………22

ブロードバンド工学研究部門

Broadband Engineering Division………………30

人間情報システム研究部門

Human Information Systems Division………………39

システム・ソフトウェア研究部門

Systems & Software Division………………48

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………………61

21 世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology………………68

高等研究機構新領域創成部

Division for the Establishment of Frontier Sciences………………76

機動的研究グループ

Ad-hoc Research Groups………………79

やわらかい情報システムセンター

Flexible Information System Center………………82

研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center………………83

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health………………84

研究活動

Research Activities

東北大学電気通信研究所シンポジウム

Symposiums Organized by the Institute………………85

出 版 物

Periodicals Published by the Institute………………86

教育活動

Educational Activities………………87

国際活動

International Activities………………88

広報活動

Publicity Activities………………90

職

Staff………………91

員

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023

1

所長あいさつ

Message 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 has spread throughout the world

2022 年に入っても変異しながら依然として感染拡大が続い

since the end of 2019, mutating several times. The spreadており、その収束へ向けた世界的努力が進められておりま

of infection is still continuing worldwide, and global efforts

す。本所としても、人類の一員として感染症の収束へ向けた努力に尽力しつつ、本所の理念に沿った責務を果たすべきで

are being made to resolve it. In addition to our efforts in the
COVID-19 crisis as members of the human race, RIEC would
also like to fulfill its responsibility as a research institute in the

あると考えます。情報の発信や拡散が社会に大きな影響を与field of ICT, recognizing the impact of repeated exposure in in-

えることは、今回の新型コロナウイルス感染拡大に関してもformation spreading particularly during the pandemic or other

顕著に示されています。また、遠隔会議や授業、診療のあり

difficult social conditions, as well as the importance of future方についても注目されています。いずれも情報通信に関するtechnologies for the world through Web conferencing, tele-

研究拠点における、直接的あるいは間接的な研究対象ということができます。

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

一方、研究力強化そのための資源の確保などに関して、大学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It is also important to recognize that we are in a situation

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

where we should make a variety of efforts Japanese universities

動は、よりよい情報社会の構築を目指し、迅速に解決が望ま

have never made before to improve the research environment2

電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

れ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

and activities. Under these circumstances, RIEC will first try to

た基礎研究です。これまで時代に先駆けた情報通信の新しいsolve problems to realize a sophisticated ICT society, and sec-

世界を開き、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

ondly 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 it is RIEC’ s responsibility to continue contributing to the building of a future ICT society.

を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、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
new industries, and through these efforts, offer a world-class

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

educational environment. In addition to providing innovative

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

solutions to problems through the application of ICT, we will

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

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

推進のために、材料、デバイス、通信方式、ネットワーク、

rooted innovation befitting a university and to contribute to the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

welfare, safety, and security of human beings and society byrealizing a new paradigm of communications that enriches people’s lives.

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。

Since its foundation in 1935, RIEC has made a series of pio-

研究組織は、4 つの研究部門、2 つの附属施設と 1 つのセ

neering achievements in laying the foundations of modern in-

ンターからなり、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

formation and communication technology, including magnetic
recording systems, semiconductor devices, and optical communication technologies, and has played a world-leading role. We
cover the research fields of materials, devices, communication

は、次世代情報通信工学の基盤となるべき革新的情報デバイ

systems, computing systems, networks, human and software

スの創生を目指す「情報デバイス研究部門」、無線と光通信

engineering and sciences related to ICT to promote the fusionの融合及びそれを支えるデバイスの創出を目指す「ブロードof research fields between hardware and software sciences andバンド工学研究部門」、人間と環境が調和した高度な情報社会を築くために、人間の情報処理過程の解明を目指す「人間the integration of the arts and sciences.
RIEC is organized into four research divisions, two laborato-

情報システム研究部門」及び情報通信システムの高度化、高ries, and one center. The three research facilities have different

次化のためのソフトウェアやシステム技術の進展を目指す

scopes in terms of research period: the divisions focus on long-「システム・ソフトウェア研究部門」です。２つの施設は、

term projects, the laboratories on medium-term projects, andナノテクノロジーに基づいた材料（スピントロニクスなど）
・

the center on short-term projects. The Information Devices

デバイス技術の研究を総合的かつ集中的に推進する「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

Division carries out research into materials and devices forcommunication technology. The Broadband Engineering Division examines the development of new technologies for the壁（電力消費の壁や演算処理能力の壁など）を打ち破る知的transmission and storage of vast quantities of data. The Human

集積システムの構築を目指す「ブレインウェア研究開発施Information Systems Division conducts research into intelligent

設」、センターは所内外の研究者と連携し、短期の研究プロ

information processing. The Systems and Software Division is

ジェクトを推進する「二十一世紀情報通信研究開発センター（IT21 センター）」であり、それぞれ部門における研究成果

developing advanced systems and software for a new ICT society.

からの展開研究の場として位置付けられています。また、東There are two research laboratories. The Laboratory for

北大学高等研究機構の新領域創成部として、2018 年に多感

Nanoelectronics and Spintronics is carrying out fundamental

覚情報統合認知システム分野、2019 年にスピントロニクス・

research into high-performance semiconductor devices andCMOS 融合脳型集積システム分野をそれぞれ文学研究科、工advanced nano-spin science, and the Laboratory for Brainware

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 20233

学研究科の教授との連携のもと設置しました。これらは、将Systems is working towards its long-term goal of seamless fu-

来の研究領域開拓に向けた本所の事業です。

sion between the real and virtual worlds at the human-comput-

本所は、2010 年度に文部科学省から情報通信共同研究拠点として共同利用・共同研究拠点の認定を受け、情報通信、
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

er interface. The Research Center for 21st Century Information
Technology (IT21 Center) promotes short-term collaboration
with industrial and academic partners in fields developed in the
research divisions. In addition to these organizations, RIEC has

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

established two new laboratories in the Division for the Estab-

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

lishment of Frontier Sciences to open new fields in our institute

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in future. One is the multimodal cognitive system established in

多くの成果に繋がり、2016 年度からの第 3 期中期目標期間（6年間）を 2022 年 3 月に終えて、期末評価にて本拠点活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

collaboration with the Graduate School of Letters in 2018 andthe other is the Spintronics/CMOS-hybrid brain-inspired integrated system established in collaboration with the Graduate
School of Engineering in 2019.

間の事業を進めており、時代の要請にあわせて制度を改善し、国際化、若手支援、産学連携に対する重点支援を実施しIn FY2010, RIEC was certified by the Ministry of Education,ています。その効果もあり、ここ数年にわたり参画者が増加

Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) as a Joint

しています。2021 年度も 100 を超えるプロジェクトと 1,000
名を超える参画者を得ることができ、産業界との連携、国際

Usage/Research Center for collaborative research in information and communications technology and is engaging in joint
research projects with outside researchers. We are funding a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

variety of joint research projects, prioritizing collaborations with

展を期待しています。

industry, international development, and younger researchers.

本所で進めるプロジェクトには、2014 年度から国の特別経費の支援により「人間的判断の実現に向けた新概念脳型
LSI 創出事業」があります。この事業により、実世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

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.
Currently, we are promoting the 4th medium-term plan fromFY2022. In FY2021, we conducted more than 100 joint research
projects with a total of over 1,000 participants.

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研究は、2017
年に東北大学の指定国立大学として認定され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ひとつとしてSince 2014 we have been promoting the government-funded Brainware LSI Project, which aims to create new paradigm
brain-inspired LSIs with human-like judgment. This program iscreating advanced information-processing LSIs, such as those

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

of artificial intelligence, which can be used to apply artificial

ラム (FIRST) および革新的研究開発推進プログラム (ImPACT)

intelligence to real-world situations. Within the university, weを遂行してきた「省エネルギー・スピントロニクス集積化シ

are also expanding R&D projects centered around RIEC. First,

ステムセンター」を 2019 年 4 月に改組して、「先端スピン

when Tohoku University received confirmation of its Designat-

トロニクス研究開発センター」（CSIS）が設置され、2020 年
度からは高等研究機構に移管され、国の支援の下、運営してed National University title in 2017, spintronics research, which
has been led by RIEC members, was recognized as one of thefour top-level research fields of Tohoku University. The Center

います。そこでは国際的産学連携コンソーシアムの構築を目

for Spintronics Integrated Systems, which executed the FIRST

指す「国際集積エレクトロニクス研究開発センター」、国際and ImPACT programs, has been reorganized and renamed

的人材の育成を目指す「スピントロニクス国際共同大学院」、

the Center for Science and Innovation in Spintronics for further

国内共同研究の促進を担う「スピントロニクス学術連携研究
教育センター」（CSRN）と連携して、世界トップレベル拠点の形成に取組んでいます。スピントロニクス分野のハイレベ

development through cooperation among three centers: theCenter for Spintronics Research Network for collaboration withJapanese universities, the Graduate Program on Spintronics
for educating global leaders in spintronics, and the Center for

ルな国内連携研究を推進するため、2022 年度からは CSRN

Innovative Integrated Electronic Systems for enhancement ofが CSIS の新たな一部門として統合され、さらに CSRN 部門

global competitiveness in the field of next-generation integrat-

内に新たに量子コンピューティングへの展開を指向した「量ed electronics systems. Second, in October 2011, in response4

電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

子材料連携研究教育グループ」を加えています。2011 年 10

to the Great East Japan Earthquake, Tohoku University resolved

月には、東日本大震災を受けて、上述と同様に本所の主導に

to set up the Research Organization of Electrical Communica-

より「電気通信研究機構」が設置されました。東北大学災害
復興新生研究機構で進められている 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構築する研究開発が産tion under the leadership of RIEC. As one of the eight major
projects underway at Tohoku University’s Institute for Disaster
Reconstruction and Regeneration Research, research and development for the creation of disaster-tolerant ICT is being

学官連携の下に推進され、2022 年度から災害科学国際研究

carried out through collaboration between industry, academia,

所の下で災害科学と情報通信の融合を指向して展開します。

and government. Third, in 2016 we established the Advanced

2016 年度には、情報の質をも取り扱うための文理融合プロ

Institute of Yotta Informatics, where interdisciplinary research

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、2018 年

groups conduct projects for handling the “quality” of information to meet challenges beyond big data involving researchers
from both arts and sciences fields. The institute has been sup-度からは、国の支援を受けてプロジェクトを推進していま

ported by the government since FY2018. Fourth, in FY2019, theす。そのほか、2019 年度には本所教員が領域総括として提JST-OPERA program proposed by our members, “Creation of

案した科学技術振興機構（JST）OPERA（産学共創プラット

electric power and information and communication converged

フォーム共同研究推進プログラム）の採択、2021 年度には、

network infrastructure technologies based on overall optimiza-

６件の科学技術振興機構（JST）CREST（戦略的創造研究推進事業）と４件の JST さきがけプログラム、経産省 NEDO

tion of autonomous decentralized cooperative DC microgrids,”
started in collaboration with the university. Furthermore, in
FY2021, RIEC conducted six JST-CREST projects, four JST-Saki-

プログラム、総務省プログラム２件，NICT プログラムを推gake projects, a NEDO project, and a NICT project. We have

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。

also started to plan reconstruction of the RIEC 2nd Building in

また、2 号館改築事業が 2021 年度に採択され、オープンイ

FY2021, incorporating novel concepts such as open innovation

ノベーションスペースなど新しいコンセプトを持つ空間の構築を目指して進めていく予定です。

spaces.
In 2020, we created a future vision of RIEC, considering2020 年度には、30 年後を見据え、人間性豊かなコミュニ

research fields to enrich people’s lives through information

ケーションの実現に向け本研究所が所掌する研究領域を検

communication technologies by accommodating diversity and

討し、時空間を越えたコミュニケーションや多様性を享受でovercoming barriers of time and space. We will work hard to

きるコミュニケーションを目指した電気通信研究所の将来

realize this vision and would very much appreciate your contin-

像をまとめました。この将来像の具現化へ向け、2022 年度

ued support and encouragement.

には本所の改組について議論を進めており、所員一同、将来に向け更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どうぞよろしくお願い致します。

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023

5

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」、「復興・新生の先導」に向け、先端的か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 university objectives of “Achieving
World-Class Status and Leaping Ahead” and “Leading the Post-earthquake
Restoration and Regeneration.” 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, disaster-resistant ICT (Information and Communications Technology) research for earthquake disaster reconstruction, and partnerships
with private industry.

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、震災復興に向けた耐災害 ICT 研究開発の推進、産学連携の一層の推進に注力します。

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。

6

電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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.

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

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.

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。
5. 研究所の国際化と国際共同研究の推進
若手教員を年 1 名程度長期海外派遣する制度を導入します。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国際共同研究推進型を新設します。

5. Internationalization and promotion of international joint research
We introduced a new 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. Based on the goal of promoting world-class international joint
research, we introduced “international collaboration” as one of the fiveclassifications of our cooperative research projects.

6. 復興・新生を先導する研究活動の推進
産学連携研究をはじめとした活動により新産業創出に貢献し、日本新生を推進します。高い専門性を有する有識者として、行政や産業界による将来の地域作りの様々な取組に積極的に参画し、地域の創造的復興に寄与します。耐災害 ICT の確立を目指す電気通信研究機構の中核的組織として、研究開発を推進します。

6. Promoting research activities related to Leading the Post-earthquake Restoration and Regeneration
We are contributing to creating new industries and promoting the regeneration of Japan through partnerships with private industry. As distinguishedcitizens with expert knowledge, we actively participate in governmental
and industry actions related to future planning, and we also contribute to
the creative reconstruction of local communities. As a primary contributingorganization, we support the Research Organization of Electrical Communications, which aims at establishing disaster-tolerant ICT.

7. 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、共同研究講座の設置を推進します。

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

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023

7

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 and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。

the 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8電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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.

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）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Owing to the subsequent rapid progress made in the field of electronics, there
were successive increases in the number of research divisions with the additionof 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 movefrom the Sakurakoji district to the Minami Rokken-cho district. When the Schoolof Engineering transferred to Aobayama in 1966, the former Department of Electronic Engineering building (currently N Block, No. 1 Building) became an RIEC
building, as did the building (currently No. 2 Building) of the Training School ofEngineering Teachers upon its closure in 1969. This completed the transfer of all2 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。

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

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 2022 ／ 2023

9

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。

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 thethree 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

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 au-

10 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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。
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、ニュー
ノーマル時代に向けて、サイバー空間と実世界をシームレスにつなぐ豊かなコミュニケーションに関する新しい研究開発も進めていきます。また、時代の要請に応え情報通信技術の迅速な社会実装を実現するために、研究組織の更新にも取り組んでいきます。

thorized 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 wasestablished to carry out research on disaster-resistant information communication
network as one of the eight programs Tohoku University launched under the Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration Research in response to theheightened social needs after the East Japan Great Earthquake. In 2013, Center
for Innovative Integrated Electronic Systems was established to construct a centerof excellence of academic-industrial alliance. In 2014, the Brainware LSI Project,which aims to realize novel-concept LSIs that are capable of making human-like
judgment, was adopted by the government. In 2016, “Yotta Informatics ResearchCenter” was established. This is based on a project for handling the “quality” of
information to meet the challenges of “beyond big data” 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 for establishment 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 consolidated with Center
for Science and Innovation in Spintronics.
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 same time
it welcomes researchers from within Japan and from all over the world, and as aworld center of excellence its duty is to engage vigorously in research activities ina wide range of fields related to telecommunications. Construction of the mainbuilding of 13,513m2 was finished in November of 2014, and an opening ceremony for the building was held on June 23, 2015, together with the cerebrationof 80th anniversary. In addition, the reconstruction of Building #2 is scheduled tobe completed in 2025. Building on the proud record of achievement of our distinguished predecessors and colleagues, we are entering a new era in which wehope to make further leaps forward amid the rapid development of informationand communication technologies and the rising tide of globalization. Towards theera of New Normal, we are advancing new research on rich and seamless humancommunication in cyber and real space. Moreover, responding to the demandsof the times we will also work on the reformation of our research organization to
enable rapid and practical applications of information and communication technology.

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 11

組織

Organization
機構

Organization Chart
所長
Director

運営協議会
Advisory Council

情報デバイス研究部門
Information Devices Division

副所長
Deputy Director

ブロードバンド工学研究部門
Broadband Engineering Division

研究部門
Research Divisions

人間情報システム研究部門
Human Information Systems Division

システム・ソフトウェア研究部門
Systems & Software Division

教授会
Faculty Council

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

附属研究施設Research Facilities

ナノ・スピン実験施設
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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

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

共通研究施設Common Research Facilities

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

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

事務部
Administration Office

12 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

※本務は原則として研究部門です。

* 学内他部局との連携

情報デバイス研究部門

Information Devices Division

固体電子工学研究室
Solid State Electronics（佐藤 茂雄）(S. Sato)
遠藤哲郎（兼）T. Endoh吹留 博一 H. Fukidome（白井 正文）(M. Shirai)
山末 耕平 K. Yamasue
平永 良臣 Y. Hiranaga
白井 正文 M. Shirai
阿部和多加 K. Abe

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
量子デバイス研究室
Quantum Devices
スピントロニクス研究室
Spintronics
ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing

朋廣 T. Otsuka

深見

俊輔 S. Fukami

佐藤
櫻庭
山本

茂雄 S. Sato
政夫 M. Sakuraba
英明 H. Yamamoto（客員）

磁性デバイス研究室
Magnetic Devices (Visitor Section)
ブロードバンド工学研究部門

大塚Broadband Engineering Division

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

廣岡
葛西

俊彦 T. Hirooka
恵介 K. Kasai

応用量子光学研究室
Applied Quantum Optics

八坂吉田洋 H. Yasaka
真人 M. Yoshida

先端ワイヤレス通信技術研究室
Advanced Wireless Information Technology

末松憲治 N. Suematsu

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

田中陽一郎 Y. Tanaka
Simon John Greaves
尾辻 泰一 T. Otsuji
佐藤昭 A. Satou
枝松 圭一 K. Edamatsu
金田 文寛 F. Kaneda

超ブロードバンド信号処理研究室
Ultra-Broadband Signal Processing
量子光情報工学研究室
Quantum-Optical Information Technology

ブロードバンド通信基盤技術研究室（客員）
Basic Technology for Broadband Communication (Visitor Section)
人間情報システム研究部門

Human Information Systems Division
石山
後藤
坂本

和志 K. Ishiyama
太一 T. Goto
修一 S. Sakamoto

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

塩入
曽
金子

諭 S. Shioiri
加蕙 C. Tseng
沙永 S. Kaneko

情報コンテンツ研究室
Information Content

北村高嶋

喜文 Y. Kitamura
和毅 K. Takashima

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

石黒加納

章夫 A. Ishiguro
剛史 T. Kano

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

平野

愛弓 A. Hirano

多感覚情報統合認知システム研究室
Multimodal cognitive system
マルチモーダルコンピューティング研究室
Multimodal Computing (Visitor Section)

坂井信之（兼）N. Sakai

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

システム・ソフトウェア研究部門

Systems & Software Division
中野

コミュニケーションネットワーク研究室
Communication Network Systems

長谷川

圭介 K. Nakano
剛 G. Hasegawa

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

堀尾

喜彦 Y. Horio

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

羽生
夏井
鬼沢

貴弘 T. Hanyu
雅典 M. Natsui
直哉 N. Onizawa

情報社会構造研究室（客員）
Information Social Structure (Visitor Section)

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

深見

俊輔 S. Fukami

平野

愛弓 A. Hirano

ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing

佐藤
櫻庭
山本

茂雄 S. Sato
政夫 M. Sakuraba
英明 H. Yamamoto

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
情報の質と価値に基づく
塩入
諭 S. Shioiri
多感覚的評価の研究プロジェクト
Research project of human value estimation of multimodal information
based on informatics paradigm to manage both quality
羽生 貴弘 T. Hanyu
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
高等研究機構新領域創成部＊Division for the Establishment of Frontier Sciences

多感覚情報統合認知システム研究室
坂井信之（兼） N. Sakai
Multimodal cognitive 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
研究基盤技術センター（客員）コンピューティング情報理論研究室
Computing Information Theory

ナノ・スピン実験施設 Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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

Administration Office

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

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 13

職員数Faculty & Staff
令和4年5月1日現在／as of May 1, 2022
教授

Professors

20

准教授

Associate Professors

19

助教

Assistant Professors

20

学術研究員

Research Fellows

4

特任教授

Specially Appointed Professors

2

特任助教

Specially Appointed AssistantProfessors

4

事務職員

Administrative Staff

15

技術職員

Technical Staff

12

合計

Total

96

研究員受入れ数（令和３年度）

Researchers (FY2021)
外国人研究員Foreign Researchers

客員教授

Visiting Professors

0

客員准教授

Visiting Associate Professors

0

民間等共同研究員

Cooperative Researchers of Private Company etc

10

日本学術振興会特別研究員

JSPS Research Fellowship for Young Scientists

7

日本学術振興会外国人特別研究員

JSPS Postdoctoral Fellowship for Overseas
Researchers

2

日本学術振興会外国人
招へい研究者

Invitation Fellowship for Research in Japan

0

受託研究員

Contract Researchers

1

受託研修員

Contract Trainees

1

合計

Total

21

学生数

Students

令和4年5月1日現在／as of May 1, 2022
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

56 ( 1 )博士前期課程Master Course Students

98 ( 4 )

46 ( 9 )2

146 (13)

博士後期課程Doctor Course Students

13 (10)10 ( 5 )528 (15)56 ( 1 )研究所等研究生
Institute Research Students
合計
Total

167 (15)56 (14)7※（

14 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

4 (2)

4(2)

4 (2)

234 (31)）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
令和4年4月1日現在／as of April 1, 2022

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 2022 ／ 2023 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

FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020

FY2021

人件費

Personnel Expenses

808,066

835,904

790,118

742,128

801,695

744,591

物件費

Non-Personnel Expenses

606,599

626,824

556,937

566,533

567,249

571,737

1,414,665

1,462,728

1,347,055

1,308,661

1,368,944

1,316,328

526,718

549,034

231,643

363,325

293,404

282,400

1,140,386

963,585

753,391

486,053

669,454873,456

36,19040,541

54,34442,43627,20057,422

244,413220,733

134,311

155,852

172,874

234,487

1,703,294

1,553,160

1,039,378

891,814990,058

1,213,278

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

0

1,936

172,477

6,732

移転事業経費

Expenses for Relocation

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1,936

172,477

6,732

3,117,959

3,015,888

2,386,433

2,202,411

2,531,479

2,536,338

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 2022 ／ 2023

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&9

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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
FY2016FY2017FY2018FY2019FY2020

FY2021

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

526,718

549,034

231,643

363,325

293,404

282,400

受託研究費
Funds for Commissioned Research

1,140,386

963,585

753,391

486,053

669,454873,456

36,19040,541

54,34442,43627,20057,422

1,703,294

1,553,160

1,039,378

891,814990,058

1,213,278

寄附金
Donations
合 計
Total

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 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 2022 ／ 2023

共同プロジェクト研究

RIEC Nation-wide Cooperative Research Projects in FY 2022

令和 4 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、117 件（A：71 件、B：32 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、71 件のうち 62 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、32 件のうち 27 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 1 件、区分 B が 15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 FY2022 RIEC Nation-wide Cooperative Research Project
Program were received from inside and outside the Institute, and 117 projects(A : 71, B : 32, S : 1, S-international : 1, T : 12) were approved. Type A projects haveaccess to the Institute’s facilities and equipment, and 62 out of 71 proposals
came from external applicants. Type B are short-term, study group-type projects, and 27 out of 32 proposals came from external applicants. Furthermore,
one research project in Type A and 15 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 3 年度実績

Details of the RIEC Nation-wide Cooperative Research Project Programin FY2021

採択件数 116 件（A：79 件、B：35 件、S：1 件、S 国際：1 件）
研究者数 1,001 名（A：497 名、B：463 名、S：23 名、S 国際：
18 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：46 件
若手研究者対象型：7 件
先端的研究推進型：58 件
大型プロジェクト提案型：4 件
産学共同研究推進型：8 件
その他：0 件No. of approved projects : 116 (A : 79, B : 35, S : 1, S-International : 1)
No. of researchers : 1,001 (A : 497, B : 463, S : 23, S-International : 18)* 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 : 46
Young Researcher’s Project : 7
Advanced Research Project : 58
Large Research Project : 4
Industry-University Cooperative Research Project : 8
Other : 0

共同プロジェクト研究の公募・実施について

Public Invitation to RIEC Nation-wide Cooperative
Research Project

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。

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/ja/nation-wide/koubo/

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

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 19

令和 4 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 FY 2022
【区分 A / Type A】■ Development of graphene based devices for terahertz applications■ 人工神経回路網の機能表現の解析とモデル化
Analyses and mathematical modeling of the function of artificial neuronal
circuit■ 二次元材料を用いた光電子デバイスの開発
Development of optoelectronic devices based on two-dimensional materials■ Spin transport and magnetism in 2D van der Waals ferro andantiferromagnets■ 新 IV 族半導体材料と高集積デバイスプロセスに関する研究
New Group - Ⅳ Semiconductor Materials and Highly-Integrated Device
Process■ high-k / Ge 構造における界面物理構造のプロセス依存の解明
Investigation of physical structure model of high-k/Ge interface affectedby fabrication processes■ 単結晶グラフェン機能デバイス
Single-crystal graphene functional device■ 8K 高精細画像センシング向け超低遅延動画像符号化方式
Ultra-low-latency video coding for 8K high-resolution image sensing■ ワイヤレス Massive Connect IoT の研究
Development of Wireless Massive Connect IoT■ 超 100GHz 帯光ファイバ給電ダイレクトディジタル RF 送受信機の研究
A study on over 100GHz-band /optical fiber feed direct digital RFtransceiver■ 3D プリンタを利用したミリ波アンテナの開発に関する研究
Study on development of millimeter wave antenna using 3D printer■ Modeling the Japanese-Taiwanese racial effect in facial expression
recognition■ モノのセンサ化のための高機能デバイスモジュール開発とその応用
Development of device modules that embed sensors onto objects andits application■ ミニマルブレインの理解と再構築
Understanding and reconstruction of minimal brain■ 耳介の 3 次元形状と音響伝達特性の音源方位依存性に関する研究
The shape variation of human pinna and its effect on the acousticaltransfer function.
■ 新世代 IoT プラットフォームの開発に関する研究
Research on the development of a new generation IoT platform■ Exploring and Understanding Touch Interaction using a Slidable-Sheeton Smart Devices■ Investigating cultural issues for the design of touch-based interactive
D-FLIP photo management system■ 人間の能力を拡張する次世代マルチモーダルデータ流通処理基盤
Multimodal Data Flow Processing Platform for Enhancing Human
Abilities■ Cultural background and auditory selective attention■ 非線形複雑システムの構成論的研究と理論への展開
Constructive research on nonlinear complex systems and developmentof their theories■ 多感覚音空間知覚の規定因に関する研究
Determinants of multisensory auditory space perception■ 宇宙応用へ向けたスピントロニクスデバイスの放射線影響に関する研究
Radiation effect study on spintronics devices for space applications■ 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■ 不揮発性磁気メモリへの応用に向けた磁性トポロジカル物質の電界制御に関する研究Heusler magnetic Weyl semimetal :Toward a voltage-controlled nonvolatile magnetic memory■ 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 andtheir applications■ 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
20 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

■ 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, theoreticaland data 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■ 高機能軟磁性合金の評価とエネルギー関連デバイスへの応用
Application of high-performance soft magnetic alloys to advanced
devices■ 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■ Creation, manipulation, and electrical control of chiral spin textures in
non-collinear antiferromagnetic heterostructures■ 生体膜機能を可視化する電気化学発光顕微鏡の創製
Development of electrochemiluminescence microscopy forvisualization of active biointerfaces■ 高磁場 MRI 対応 NMR 受信コイルの開発
Development of intraluminal NMR receive coil for high field MRI■ Japan-Russia International collaborative research on boosting aperformance of a large-area THz photoconductive emitter■ 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■ 次世代電磁ノイズ抑制体開発のためのデータベースとその機械学習
Database and its machine learning for development of next generationelectromagnetic noise suppressors■ 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■ 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

■ 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■ 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■ 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■ 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”■ 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 medicalcare【区分 B / Type B】■ コヒーレント光・マイクロ波融合通信・計測システムに関する研究
Coherent Communication and Measurement Systems Incorporating
Lightwave and Microwave■ 将来無線のレイヤレスデザインとその応用
Layerless Design of Future Wireless Communications and Its
Applications■ Beyond-5G の実現に向けた高周波技術の探索
Research on Wireless Technologies for the Beyond-5G System■ 人の行動理解・解析に基づく空間型ユーザインタフェース
Spatial User Interface by Understanding Human’s Physical and Spatial
Behaviors■ 異種データ融合による人・社会センシング基盤
Human / Social Sensing Infrastructure by Heterogeneous Data Fusion■ 音声によるカラスの行動制御手法の自動化に向けた開発
Development for automation of crows’
behavior control method using vocal
communication■ 脳型 LSI とその関連技術国際共同研究
International Research Collaboration of Brainware LSI and Its Emerging
Technologies■ 3 次元空間内の自己運動知覚と多感覚統合
Self-motion perception and multisensory integration in 3D space■ 半導体微細加工技術とナノ材料に基づく脂質二分子膜と膜タンパク質の機能計測・制御手法の開発
Measurement and control of the functions of lipid bilayer membraneand membrane proteins based on microfabrication technology andnanomaterials■ 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■ 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 human characteristics
towards the understanding of the neural mechanisms of social
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■ 固体における新奇スピンダイナミクスの創発とデバイス応用
Emergence of novel spin dynamics in solids and its device applications■ 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
An Inter-personal Dimension of MA：Behavior, Physiology, andEngineering■ 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■ 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 andedge-assisted smart systems for smart city
■ マイクロ波・レーザ SAR の応用研究
Application study on microwave and laser SAR■ 屋内マップのためのグラフコンテンツ可視化技術とナビゲーションイン
タフェース
Graph Content Visualization Techniques and Navigation Interfaces for
Indoor Maps
【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
non-equilibrium 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 andTheir 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 /  R esearchand 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
Life-like 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 andSpintronics
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
based on nanoelectronics and spintronics
電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 21

情報
デバイス
研究部門
Information
Devices Division

固体電子工学研究室

Solid State Electronics

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）

固体電子物性工学
研究分野（吹留准教授）

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

Solid State Physics for Electronics(Assoc. Prof. Fukidome)○ノイマン型スピントロニクス・CMOS 融合
脳型集積システム○非ノイマン型スピントロニクス・CMOS 融合
脳型集積システム○脳型集積システム・アーキテクチャ研究○スピントロニクス・CMOS 融合デバイスの特性
解析と設計技術研究○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○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• Von-Neumann spintronics/CMOS hybrid brain-inspired VLSIs• Non-Von Neumann spintronics/CMOS hybrid
brain-inspired VLSIs• Brain-inspired integrated system architecture• Spintronics/CMOS hybrid device characterization and design technology• Multifunctional integration of 2D electron devices• Academia-industrial alliance study for graphenedevices application• Exploring nanodevice physics by using operando x-ray spectromicroscopy

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

物性機能設計研究室• Development of ferroelectric probe data storage• Development of nanoscale characterization
methods for ferroelectric/piezoelectric materials and devices

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○スピントロニクス材料におけるナノ構造形成
プロセスの計算機シミュレーション○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• Design of new spintronics materials based on
first-principles calculation and machine learning• Theoretical analysis of transport properties in
spintronics devices• Computational simulation of nanostructure
growth process in spintronics materials• Development of innovative simulation scheme
for material/device functionality design

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量子デバイス研究室

Quantum Devices

スピントロニクス研究室

Spintronics

量子デバイス
研究分野（大塚准教授）

ナノスピン材料デバイス
研究分野（深見教授）○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○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

Quantum Devices(Assoc. Prof. Otsuka)

Nano Spin Materials and Devices(Prof. Fukami)• Electronic properties of nanostructures andnanodevices• Quantum devices utilizing nanostructures• Informatics approaches in material and device
science

ナノ集積デバイス・プロセス研究室• 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

Nano-Integration Devices and Processing

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○脳型視覚情報処理システムに関する研究○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• Brainmorphic visual information processing
system.

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

Nano-Integration Neurocomputing Systems(Assoc. Prof. Yamamoto)• Bioengineering technologies for manipulatingneuronal network functions• Computational modeling of neuronal networks• Information processing in biological neuronal
networks

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

茂雄） (Shigeo Sato)

教授

吹留

博一

准教授

佐々木
技術職員

哲郎

Tetsuo Endoh教授（兼）Professor*

Hirokazu Fukidome

馬

Ma Yitao

Associate Professor

文憲

遠藤Professor

助教奕涛Assistant Professor

Fuminori Sasaki
Research Support Staff

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。

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)

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).

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 25

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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

ナノ・スピン実験施設

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.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

Human Information Systems Division
人間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

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

Human Information Systems Division
人間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）。

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)

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

誘電物性工学
研究分野｜平永准教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

26 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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.

Dielectric Materials Science and Engineering(Assoc. Prof. Hiranaga)

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。

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).

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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

物性機能設計研究室

Materials Functionality Design
Staff
白井

正文

教授

辻川

雅人

助教

阿部

准教授

和多加

Professor

Masahito Tsujikawa

新屋

ひかり

Masafumi Shirai

Assistant Professor

助教

Tufan Roy

Tufan Roy

特任助教

井上

Specially Appointed Assistant Professor

研究員

Kazutaka Abe
Associate Professor

Hikari Shinya
Assistant Professor

順一郎

Jun-ichiro Inoue
Research Fellow

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

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.
To realize semiconductor spintronics materials with novel
functionalities, we propose new methods for controlling themagnetic properties and demonstrate materials design offerromagnetic semiconductors (FMSs), on the basis of thefirst-principles calculations and model simulations. We also
develop first-principles approaches to estimate the transport
properties at finite temperature for half-metallic materials andspin-gapless semiconductors.

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.

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）図 2: スピノーダル分解により形成された強磁性半導体（In, Fe）Sb の

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)

大理石相（左）と昆布相（右）Fig.2: The “Dairiseki” phase (left) and the “Konbu” phase (right) as aconsequence of spinodal nano-decomposition in (In,Fe)Sb FMS

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 27

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。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

極限物性研究分野｜阿部准教授

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.

Human Information Systems Division
人間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。
特異な機能を有する半導体スピントロニクス材料を実現するた
め、第一原理計算とモデル計算を組合せた強磁性半導体の物質設計を実行すると共に、ゲート電圧による強磁性半導体の新しい磁性制御法を提案した。また、ハーフメタル材料やスピン
ギャップレス半導体といった複雑な電子状態を示す材料に対して、有限温度における伝導特性を評価するための第一原理計算
手法の開発に取組んでいる。

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動Information Devices Division
情報デバイス研究部門

量子デバイス研究室
Quantum Devices
Staff
大塚

准教授

朋廣

Tomohiro Otsuka
Associate Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動
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

Research Activities
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 Information Systems Division
人間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.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
半導体量子ドットプローブ
Semiconductor quantum dot probe

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

28 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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

Spintronics
Staff
深見
教授

小原

研究員

俊輔
紀子

Shunsuke Fukami

金井駿Professor

助教

Noriko Obara

五十嵐忠二

Research Fellow

技術職員

山根

Shun Kanai

結太

Yuta Yamane

Justin Llandro Justin Llandro

Assistant Professor

助教（兼）Assistant Professor*

助教

Chuji Igarashi

柴田Fumitake Shibata

文武

技術職員

Research Support Staff

Research Support Staff

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・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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

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

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 2022 ／ 2023 29

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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Research Activities

ナノ・スピン実験施設

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。

Human Information Systems Division
人間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.

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Assistant Professor

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

スピントロニクス研究室

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

ブロードバンド
工学研究部門 Broadband Engineering 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）Highly Functional Photonics(Prof. Yasaka)

High accuracy optical measurement(Assoc. Prof. Yoshida)○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• 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

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

量子光情報工学研究室• 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

Quantum-Optical Information Technology

量子光情報システム研究分野（枝松教授）

量子光情報デバイス
研究分野（金田准教授）

Quantum-Optical Information Systems(Prof. Edamatsu)

Quantum-Optical Information Devices(Assoc. Prof. Kaneda)○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○量子光源、ゲートデバイスなどの量子情報光デバイスの開発○光量子を応用した新技術の開拓• 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• Development of quantum-optical devices including quantum-light emitters and quantum
gates• Development of new technologies utilizing
quantum states of light

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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。

光波制御システム研究分野｜葛西准教授
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 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.

Lightwave Control System(Assoc. Prof. Kasai)
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.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Information Systems Division
人間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.

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

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 2022 ／ 2023 33

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

超高速光通信実験の様子

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

Hiroshi Yasaka

信英

吉田

准教授

Professor

横田
助教

洋

真人

Masato Yoshida
Associate Professor

Nobuhide Yokota
Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

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 Information Systems Division
人間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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

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.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

混合変調半導体レーザ

混合半導体レーザの小信号応答特性（測定値）

Schematic structure of hybrid modulation semiconductor laser

Measured small signal frequency response of hybrid modulation laser

34 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

先端ワイヤレス通信技術研究室

Advanced Wireless Information Technology
Staff
末松
教授

憲治

Noriharu Suematsu
Professor

Jean Temga

Jean Temga

研究員

Research Fellow

古市
助教

朋之

Tomoyuki Furuichi
Assistant 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)
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.”

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Information Systems Division
人間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

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

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.2 One-chip modem LSI for broadband wireless communication

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 35

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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.1 Evolutional network for ubiquitousness and broadband

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Human Information Systems Division
人間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。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

Research Activities
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 Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

36 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

図２マイクロ磁区シミュレーションの例

Fig.2 Examples of micromagnetic simulations

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

渡辺
助教

唐

研究員

泰一
隆之
超

Taiichi Otsuji

佐藤昭

Akira Satou

Professor

准教授

Takayuki Watanabe

Victor Ryzhii

Victor Ryzhii

Assistant Professor

研究員

Research Fellow

Associate Professor

Chao Tang
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)
For creation of millimeter-wave/terahertz devices based on new materials and/or new operation principles, we are theoretically and experimentally investigating physics in the devices such as electron-transport phenomena and optoelectronic properties. Furthermore, we areconducting research and development of the devices for their applications to future ultra-fast wireless communications and photonics-electronics convergence networks.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Information Systems Division
人間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.

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

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 2022 ／ 2023 37

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

量子光情報工学研究室

Quantum-Optical Information Technology
Staff
枝松
教授

圭一

Soyoung Baek
助教

Keiichi Edamatsu
Professor

金田

准教授

文寛

Fumihiro Kaneda
Associate Professor

Soyoung Baek
Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動
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Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

量子光情報デバイス
研究分野｜金田准教授
光量子情報・光量子計測技術実現のため、量子光学や非線形光学を駆使して大規模な数の光子や量子もつれを扱う量子光デバイス

Research Activities
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.

Quantum-Optical Information Devices(Assoc. Prof. Kaneda)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

開発を行っている。

Development of quantum and nonlinear optical devices toward large-scale quantum information and measurement applications.

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.

38 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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

人間情報システム
研究部門
Human Information Systems Division

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

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

先端音情報システム研究室

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

Advanced Acoustic Information Systems

先端音情報システム研究分野（坂本教授）
Advanced Acoustic 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

多感覚情報統合認知システム研究室
Multimodal Cognitive System

多感覚情報統合認知システム
研究分野（坂井教授）
Multimodal Cognitive System Group(Prof. Sakai)○味覚・嗅覚を中心とする多感覚情報統合シス
テムの理解に関する研究○多感覚情報統合の産業応用に関する研究• Research for understanding about the system
underlying multimodal sensory integrationand cognition• Applying the psychological and neuroscientific knowledge about multimodal sensory andcognitive system to industries

情報コンテンツ研究室

Information Content

インタラクティブコンテンツ設計
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。
• 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).

• 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.

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)○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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

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 Information Systems Division
人間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。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

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.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

超高感度ひずみセンサ

High-sensitive strain sensor

42 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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.

Advanced Acoustic Information Systems(Prof. Sakamoto)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.

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。

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 43

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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

ナノ・スピン実験施設

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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Information Systems Division
人間情報システム研究部門

先端音情報システム
研究分野｜坂本教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

諭 Satoshi Shioiri

教授

Professor

羽鳥

康裕 Yasuhiro Hatori

曽加蕙 Chia-Huei Tseng

准教授

Associate Professor

Wu WeiWu Wei

Assistant Professor

特任助教

Specially Appointed Assistant Professor

Sai SunSai Sun

助教（兼）佐藤Assistant Professor*

助教

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

金子

好幸 Yoshiyuki Sato

特任助教（兼） Specially Appointed Assistant Professor*

沙永

Sae Kaneko

准教授（クロスアポイントメント、北海道大学） Associate Professor (cross appointment, Hokkaido University)

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 Information Systems Division
人間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)

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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※ 2 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った。我々は、手が見えない条件でも手の位置が視覚処理を促進する注意効果が生じることを明らかにした。これは手の周辺への注意誘導が、視覚のボトム
アップ信号による影響ではなく、いわゆる体性感覚情報による手の位置の情報が視覚に影響することであることを示めす。また、視覚刺激の提示位置を固定しトップダウン注意が特定の場所に向けられていたことから、意識的に向ける注意とは別のメカニズムの働きであることがわかる。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

In our psychophysical experiment, an observer watched visual stimuli through a half mirror. To isolate
hand location information through proprioception from vision, we made the hand invisible to the observer. This left the proprioceptive signals only for an observer to know one’s hand location. To isolate
the hand proximity effect from top-down attention, the location of the target stimulus, where topdown attention directed to, was fixed at a fixed location during each experimental block. To exclude
effect from hand action to respond, we did not use reaction time experiment but instead the flash
lag effect (FLE). The FLE is a phenomenon that occurs when a flash aligned with a moving object isperceived to lag behind that object, and attention reduces the amount of the FLE. We measured
and compared the FLE when a stimulus was at the hand location and when it was at the other side ofthe display. Smaller FLE was expected with a hand nearby because attention is known to reduce FLE.

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.

44 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

情報コンテンツ研究室
Information Content
Staff
北村

喜文

教授

藤田
助教

和之

程

高嶋

Kazuki Takashima

准教授

和毅

Professor

Kazuyuki Fujita

池松香Kaori Ikematsu

Yoshifumi Kitamura

Assistant Professor

特任助教

苗

助教

Associate Professor
Assistant Professor

Miao Cheng
Project Assistant Professor

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。

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。

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.

Human-Content Interaction(Assoc. Prof. Takashima)

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 45

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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.

ナノ・スピン実験施設

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。

Interactive Content Design(Prof. Kitamura)

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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

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.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

インタラクティブコンテンツ設計
研究分野｜北村教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

福原
助教

章夫
洸

Akio Ishiguro加納

剛史 Takeshi Kano

Professor

准教授

Akira Fukuhara

安井浩太郎

Assistant Professor

Associate Professor

助教（兼）Kotaro Yasui
Assistant Professor*

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

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 Information Systems Division
人間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

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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

Staff
平野
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

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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
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.
46 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

多感覚情報統合認知システム研究室
Multimodal Cognitive System Group
Staff
坂井

信之

教授（兼）

Nobuyuki Sakai
Professor*

山本
助教

浩輔

Kosuke Yamamoto
Assistant Professor

The purpose of the Multimodal Cognitive System group is todevelop the achievement of RIEC in the research about human
information systems, and to improve roles of RIEC in the research
fields of electrical communication. This group aims to study thebasic mechanisms underlying multimodal cognitive systems, including vision, audition, tactile sensation, gustation and olfaction,
together with the related groups such as the Advanced Acoustic Information Systems and the Visual Cognition and Systems
groups. This group also collaborates with the Yotta Informatics
Center to study the quality, property, and value of the multimodal cognitive information. The group welcomes researchers andengineers in industrial societies, not only professors in academic
societies. Also the achievements of this group will not only be
published in the academic societies, such as psychology, neuroscience, sensory studies etc., but be applied to develop new
products.

詳細は『高等研究機構新領域創成部 多感覚情報総合認知システム分野』参照

For further details, please refer to the “Division for the Establishment of Frontier Sciences Multimodal cognitive system” section.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

電気通信研究所がこれまでに蓄積してきたソフトウエアや人間
情報に関する研究実績をさらに発展させ、将来にわたって情報通信分野の研究を先導し続けるための新分野の開拓を本研究分野の目的とする。電気通信研究所設置当初から続く音情報、聴覚関連研究分野および平成 16 年度の改組で設置された視覚に関する研究分野に加えて、視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚の五感すべての情報を扱うために必要な基盤的研究を行う本研究分野を設置することで、今後多感覚化が進むことが予想される情報通信分野を牽引し、発展に大きく貢献することを目指す。本研究分野は今後の情報化社会での情報の質評価における重要性から、電気通信研究
所が文学研究科など他部局と連携して立ち上げたヨッタインフォ
マティクス研究センターとの連携も想定している。プロジェクトの推進には、他大学・研究機関の研究者だけでなく、産業からも研究者・技術者を多く受け入れ、本研究分野で得られた成果・知的財産権は、電子情報通信学会や心理学関連学会、神経科学関連
学会などで発表するだけでなく、情報システム、食品・日用品製造業など、産業界へも展開する。

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 47

システム・ソフトウェア
研究部門
Systems & Software Division

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

コンピューティング情報理論
研究分野（中野教授）
Computing Information Theory(Prof. Nakano)○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• Theory of tree automata and tree transducers• Program transformation and program verification• Formalization in proof assistants• Elucidation of computational behavior overcombinatory logic

コミュニケーションネットワーク研究室
Communication Network Systems

情報ネットワークアーキテクチャ
研究分野（長谷川教授）
Information 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環境調和型セキュア情報システム研究室
Environmentally Conscious Secure Information
System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

環境調和型セキュア情報システム
研究分野（本間教授）

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）○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○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

Environmentally Conscious Secure Information
System (Prof. Homma)• High performance/lightweight security computing• Hardware security for embedded systems• Security systems conscious of usage environment and applications• Electromagnetic information security

新概念 VLSI システム研究室

Soft Computing Integrated System(Prof. Horio)• 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

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
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 Network-on-Chip• Low-power VLSI design technology based onstochastic logic

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 Design (Assoc. Prof. Natsui)

New Paradigm VLSI Computing(Assoc.Prof. Onizawa)○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• 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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

Professor

菊池健太郎
助教

Keisuke Nakano

浅田
助教

和之

Kazuyuki Asada
Assistant Professor

Kentaro Kikuchi
Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動
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 Information Systems Division
人間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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

Research Activities
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)

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.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

50 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

コミュニケーションネットワーク研究室
Communication Network Systems
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。

情報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 Network Architecture(Prof. Hasegawa)
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.

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Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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ナノ・スピン実験施設

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システム・ソフトウェア研究部門)HHGEDFNORRSIRUFRQJHVWLRQFRQWURO'DWD
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Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

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。

&DPHUDV 7HUPLQDOVBroadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

&$7$/

7XSOHVSDFH

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

RIEC 2022 ／ 2023 51

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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
教授

尚文

Naofumi Homma
Professor

上野
助教

嶺

Rei Ueno
Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

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 Information Systems Division
人間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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

52 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

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、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。

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.

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

羽生
教授

鬼沢

准教授

貴弘 Takahiro Hanyu

夏井

Professor

准教授

直哉 Naoya Onizawa

玉越

Associate Professor

研究員

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

Staff
雅典 Masanori Natsui
Associate Professor

晃 Akira Tamakoshi
Research Fellow

研究活動

Research Activities

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.
電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 53

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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.

ナノ・スピン実験施設

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。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

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,

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

スピントロニクス研究部・研究室

Spintronics

ナノスピン材料デバイス
研究分野（深見教授）
Nano Spin Materials and Devices(Prof. Fukami)○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• 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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)○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

ナノ集積デバイス・プロセス研究部・研究室

Nano-Integration Devices and Processing

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）

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)

Nano-Integration Neurocomputing Systems(Assoc. Prof. Yamamoto)○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○脳型視覚情報処理システムに関する研究○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• Brainmorphic visual information processing
system• 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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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

Technical Official

武者Michimasa Musya

倫正

技術職員

小野

力摩

技術職員

Rikima Ono
Technical Official

Technical Official

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門
Human Information Systems Division
人間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・プロセス、スピントロニクス、ナノ･バイオ融合分子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。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

56 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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 Processing,
Spintronics, and Nano-Bio Hybrid Molecular Devices; 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 carry out the research
aimed at establishing a world-wide Center of Excellence (COE)in the research area of nanoelectronics and spintronics

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“.

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

国際共同研究推進体制の構築

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

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

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

RIEC International Symposium on
Brain Functions and Brain Computer
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

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

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

RIEC Symposium on Spintronics

International Symposium held in LNS, RIEC

Human Information Systems Division
人間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

International Workshop on
Nanostructures & Nanoelectronics

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 2022 ／ 2023 57

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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

ナノ・スピン実験施設

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

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

スピントロニクス研究室
Spintronics
Staff
深見

俊輔

教授

Shunsuke Fukami
Professor

Justin Llandro Justin Llandro

金井駿

Shun Kanai

山根結太

Yuta Yamane

助教

Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

助教

Assistant Professor

助教（兼）Assistant Professor*

Jiahao Han

Jiahao Han

小原Noriko Obara

研究員

Research Fellow

研究員

五十嵐忠二

Chuji Igarashi

柴田

技術職員

Research Support Staff

紀子

Research Fellow

文武

技術職員

Fumitake Shibata
Research Support Staff

研究活動
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Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

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。

ナノスピン材料デバイス
研究分野｜深見教授

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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。

Research Activities
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.

Nano-Spin Materials and Devices(Prof. Fukami)
To realize high-performance and ultralow-power integrated circuitswith spintronics, we are working to establish technologies for controlling the magnetization in nanoscale magnetic devices. We also aim
to open up new paradigms 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.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

ノンコリニア反強磁性 Mn3Sn で観測されたカイラルスピン構造の恒常回転

世界最速スピントロニクス疑似量⼦ビット

Chiral-spin rotation observed in non-collinear antiferromagnetic Mn3Sn

The world-fastest spintronics pseudo quantum bit

58 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

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。

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

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 2022 ／ 2023 59

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Information Systems Division
人間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.

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動Information Devices Division
情報デバイス研究部門

ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing
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

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

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 Information Systems Division
人間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。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

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 Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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 2022 ／ 2023

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）

先端音情報システム研究分野（坂本教授）

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)

Advanced Acoustic 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

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

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
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
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 Network-on-Chip• Low-power VLSI design technology based onstochastic logic• 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

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• 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

Laboratory for Brainware Systems

Staff
石黒

章夫

施設長（教授）Akio Ishiguro
Director, Professor

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

附属研究施設ブレインウェア研究開発施設「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

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター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。

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.

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

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

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 63

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

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

研究活動

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
Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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。

先端音情報システム
研究分野｜坂本教授
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。

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.

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)
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.

Advanced Acoustic Information Systems(Prof. Sakamoto)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.

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

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。

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.

64 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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

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

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。

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。

21

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.

Fig.1 (Left) Cyclic chaotic neural network reservoir circuit structure. (Middle) 3D stacked IC implementation with TSV. (Right) Neuron chip and weight memory chip.

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 65

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

図１：（左）サイクリック型カオスニューラルネットワークリザバー回路の構成。
（中）TSV による 3D 積層集積回路実装。
（右）ニューロンチップとシナプス結合重みメモリチップ。

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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

Research Activities

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

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

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

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

貴弘
直哉

Takahiro Hanyu

夏井

Professor

准教授

Naoya Onizawa

玉越

Associate Professor

研究員

雅典 Masanori Natsui
Associate Professor

晃

Akira Tamakoshi
Research Fellow

研究活動
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

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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。

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。

新概念VLSIコンピューティング
研究分野｜鬼沢准教授
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。

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター
66 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Research Activities
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.

New Paradigm VLSI System(Prof. Hanyu)
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 Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

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

福原
助教

章夫
洸

Akio Ishiguro加納剛史

Professor

准教授

Akira Fukuhara

安井浩太郎

Assistant Professor

助教（兼）Takeshi Kano
Associate Professor

Kotaro Yasui
Assistant Professor*

Research Activities

21

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。

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。

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.

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.

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.

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。

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.

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 67

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

実世界数理モデリング研究分野｜加納准教授

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

実世界コンピューティング
研究分野｜石黒教授

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

研究活動

世紀情報通信研究開発センター

21

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
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Interdisciplinary Collaboration Research Division

情報の質と価値に基づく多感覚的評価の研究プロジェクト

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 human value estimation ofmultimodal information based on informatics
paradigm to manage both quality

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 Realize a
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

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

Staff
末松

憲治

Noriharu Suematsu

センター長（教授）

産学官研究開発部
末松憲治

代表・教授（兼）Director, Professor

Industry-Academia-Government-Collaboration
Research and Development Division
Noriharu Suematsu
Project Leader, Professor*

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

21世紀情報通信研究開発センター（IT-21 センター）

学際連携研究部 Interdisciplinary Collaboration Research Division
塩入諭

Satoshi Shioiri
Project Leader, Professor*

羽生

貴弘

代表・教授（兼）Takahiro Hanyu
Project Leader, Professor*

21

萌芽研究部 Exploratory Research Division
塩入諭代表・教授（兼）Satoshi Shioiri
Project Leader, Professor*

北村喜文

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

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.

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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。

末松

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

代表・教授（兼）Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

図１：IT-21 センター

Fig.1 : IT-21 Center

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 69

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

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

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

Staff
末松

憲治

代表・教授（兼）

芝

隆司

亀田

特任教授

客員教授

卓

Noriharu Suematsu

Takashi Shiba

Suguru Kameda

Project Reader, Professor*

Specially Appointed Professor

Visiting Professor

鈴木

本良

前畠

恭宜

客員教授

瑞樹

客員准教授

客員准教授

貴

Yasunori Suzuki

Mizuki Motoyoshi

Takashi Maehata

Visiting Professor

Visiting Associate Professor

Visiting Associate Professor

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

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。

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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。
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。
平成 29 年度からは総務省「狭空間における周波数稠密利用のための周波数有効利用技術の研究開発」、令和元年度からは総務省「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
ス制御に関する研究開発」を行っている。さらに、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へ貢献する。

Mobile wireless communication technology is one of the significant communication technologies that support the ICT society,connected with the high-speed backbone network using opticalfiber. Evolution of the mobile wireless communication technology in Japan is indispensable to keep the leadership in this technology area in the world.
With the partnership of Japanese major mobile wireless manufacturers and Japanese Type I carrier, the mobile wirelesstechnology group of the IT-21 center has been proposing theconcept of “Dependable Air,” which is a heterogeneous andhighly-reliable wireless network. The Dependable Air is able towork even in the event of a big disaster.
As a result, so far, (1) 5GHz-band 324Mbit/s wireless LAN terminal, (2) ultra-small size 3D system-in-package (SiP) millimeterwave wireless terminal 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 handovertechnology 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 ofdependability of wireless network.
The mobile wireless technology group started the projects entitled “R&D on Technologies to Densely and Efficiently Utilize
Radio Resources of Unlicensed Bands in Dedicated Areas (from
FY2017)” and “R&D on Adaptive Media Access Control for Increasing the Capacity of Wireless IoT Devices in Factory Sites”
which are supported by the Ministry of Internal Affairs and Communications. In addition, our group would like to contribute to
the local industries in Tohoku area including the establishment ofventure companies based on our developments.

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

Fig.1 5GHz 帯 324Mbit/s 無線 LAN 端末

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

70 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Fig.3 MBWA 実証実験 ( 基地局設備 )Fig.3 MBWA field test (Base station)

Fig.4 Dependable Air

Interdisciplinary Collaboration Research Division Research
project of human value estimation of multimodal information
based on informatics paradigm to manage both quality

Staff
塩入

諭

代表・教授（兼）

坂井

信之

教授（兼）

山本

浩輔

助教（兼）

Satoshi Shioiri

Nobuyuki Sakai

Kosuke Yamamoto

Project Leader, Professor*

Professor*

Assistant Professor*

学習済み画像認識システム（上図）を利用した人間の高次判断の指定（下図）Psychological experiment on interaction between visual information processing with olfactory qualitative and hedonic information processing.

Fine tuning of a trained network (AlexNet) for our lunchbox data (Top).
Correlation between ground-truth (human judgments) and prediction (Bottom).
MAE indicates mean average error.

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 71

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

人の香りに対する質情報や快不快情報と視覚情報の間の相互作用の研究風景

21

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

There are predictions of data growth beyond one Yotta byte
(1024) in 2030, Prioritization of data is critical to deal with suchenormous data. Recommendation systems and Curation systems are used frequently but with fixed criteria. These criteria
are usually determined by a mechanically along a dimension
related certain value estimation. We should realize the system
to create a criterion chosen considering the purpose and typeof information, and the key technology for the purpose is theone that evaluates quality and value of the information.
To investigate evaluation of a variety of quality and value,
knowledge of the brain processing of different types of information is necessary. In addition to vision and audition, whichhave been major research fields of data evaluation related tohuman perception, haptic, olfactory and gustatory perception
are necessary to investigate in terms of qualities and values.
Controlling more senses improves the quality of information
communication and makes communication more valuable.
To develop the technology for the purpose, investigation ofhuman sense, including haptics, olfaction and gustation, isessential. The present project focuses on multimodal perception related to foods and investigate the quality and value ofmultimodal food information.

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

2030 年にはヨッタ（1024）バイトを超える超巨大情報が生成される情報社会になるといわれている。そのような社会において、情報を有効に活用するためには、的確な情報の優先順位付けシ
ステムが必要である。現在、情報の優先順位付けには、推薦シ
ステムやキュレーションなどの技術が利用され、一定の基準による順位付けがなされている。しかし、それらは基本的に機械的判断であり、かつ一元的な価値基準を前提としたものである。
将来に向けて情報の質と価値を基準による情報優先付けの枠組みを形作ることで、目的と情報のタイプの組合せによって生じる多様な場面に適応できる技術の開発が必要である。
多元的な基準による情報の質と価値を考える上では、これまで主流であり、また多くの研究がなされてきた視覚情報、聴覚情報に加えて、触覚、嗅覚、味覚に関わる情報を扱うことが必要になる。いわゆる五感を対象とする情報通信は、コミュニケー
ションの質を高め、より価値あるものとすることができる。そこに必要な技術の発展のためには、ヒトを対象とする研究が不可欠である。本プロジェクトでは、食品関連の情報を中心に様々な多感覚情報に関する的確な情報の優先順位付けシステムの構築に向けて、視覚情報に味覚と触覚を加えた多感覚情報の質と価値に関する検討を行う。

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

学際連携研究部 情報の質と価値に基づく多感覚的評価の研究プロジェクト

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

馬

奕涛

助教（兼）

Takahiro Hanyu

Tetsuo Endoh

Yitao Ma

Project Leader, Professor*

Professor*

Assistant Professor*

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター
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 2022 ／ 2023

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*

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

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 73

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

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。

21

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

図1

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.

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

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。

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

萌芽研究部 注意推定による教育支援システムの実現

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

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター
74 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Exploratory Research Division
Wireless IoT Technology for Smart Factories

Staff
ジャン テンガ研究員（兼）

亀田特任教授（兼）Noriharu Suematsu

Takashi Shiba

Jean Temga

Suguru Kameda

Project Leader, Professor*

Specially Appointed Professor*

Research Fellow*

Visiting Professor

末松

憲治

芝

代表・教授（兼）隆司

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卓

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.

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.1 リアルタイムスペクトラムモニタリング

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

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

定を通じた、Beyond 5G, 6G 時代のスマートファクトリーでの21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

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

客員教授

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

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

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

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 75

高等研究機構新領域創成部

Division for the Establishment of Frontier Sciences

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

多感覚情報統合認知システム研究室
Multimodal Cognitive System
Staff
坂井

信之

教授（兼）

Nobuyuki Sakai
Professor*

山本

浩輔

助教（兼）

Kosuke Yamamoto
Assistant Professor*

Research Activities

多感覚情報統合認知システム
研究分野｜坂井教授

図１

嗅覚実験装置（防音シールド室内）

Fig.1 Olfactory experimentapparatus (in Soundproof
Shielded Room, 1st levelof Main Building)Multimodal Cognitive System(Prof. Sakai)This group aims to understand the psychological and the neuroscientific systems underlying the multimodal sensory integration andcognition. This group also has an important role in applying theseacademic knowledges into the industrial fields.
There have not been so many knowledges about the multimodal
sensory integration and cognition, especially gustation, olfaction
and other chemical sense those are research target of this group,
but the industrial fields have been applying these phenomena. For
example, companies sell mineral water added flavor as non-calorie
beverages, which are application of the phenomena named learned
synesthesia of taste and odor. Also some companies have started
developing the foods and beverages with high palatability and low
sodium/sugar for elderly persons and patients, which are applicationof the phenomena named odor-induced taste enhancement. This
group had reported the underlying brain mechanisms with cognitive
factors in these phenomena, and suggested to apply these knowledges into real products. This group continues to develop academic
researches underlying the phenomena in our daily lives and those
application forms collaborating with industrial companies.
In parallel with these researches, this group has started studying thehuman attention and anticipation systems in multimodal cognition incollaboration with Visual Cognition and Systems group and with Advanced Acoustic Information Systems group. Also this group studies
the psychological, biological and neuroscientific mechanisms underlying the human attention and anticipation systems in multimodal
cognition collaborating with School of Arts and Letters, School ofInformation Sciences, School of Life Sciences, Medical School and
Dental School in Tohoku University.

図2

全頭型 NIRS を使った
生理計測

Fig.2 Physiological measurements with whole brain
NIRS.

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 77

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

本研究分野では、食物や日用品の化学・物理的組成をヒトがどのように知覚し、認知するかについての心理学および脳科学の基礎的な知識を得ることを目的としている。また、これらの知見を製品等の開発研究に役立てるべく、企業の研究者・技術者の方と一緒に応用研究もおこなっている。
本研究分野で中心的に扱う味覚や嗅覚、化学的刺激感覚（辛味やミント味）などの化学感覚については、視覚や聴覚に比べてシステミックな研究はあまり多くない。一方で、嗅覚による味覚増
強効果や口腔内体性感覚による味覚刺激効果など、種々の現象についての存在が知られ、広く製品に応用されてきた。本研究分野
では、ヒトの外界認知に関わる現象を多感覚情報統合の結果と捉え、その心理学や脳基盤について明らかにすることを目指している。例えば、これまで醤油香による塩味の増強効果の発現に関する認知特性およびそれを支える脳基盤を明らかにし、その知見を減塩食へ応用する可能性を探る研究に取り組んでいる。
また、実際の生活において、我々ヒトは、食品や日用品を目で認知するだけで選択している。この過程には視覚による商品の知覚と認知、その摂取あるいは使用経験についてこれまでの経験による記憶に基づく予期の形成、それぞれの持つ商品特性に対して向ける注意の方向づけなど、様々な心理学・脳科学的背景がある。
本研究分野ではこれらの一連の情報の流れについても視線計測装置や全頭型 NIRS などを用いてアプローチしていく。

The purpose of the Multimodal Cognitive System group is todevelop the achievement of RIEC in the research about human
information systems, and to improve roles of RIEC in the research
fields of electrical communication. This group aims to study thebasic mechanisms underlying multimodal cognitive systems, including vision, audition, tactile sensation, gustation and olfaction,
together with the related groups such as the Advanced Acoustic Information Systems and the Visual Cognition and Systems
groups. This group also collaborates with the Yotta Informatics
Center to study the quality, property, and value of the multimodal cognitive information. The group welcomes researchers andengineers in industrial societies, not only professors in academic
societies. Also the achievements of this group will not only be
published in the academic societies, such as psychology, neuroscience, sensory studies etc., but be applied to develop new
products.

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

電気通信研究所がこれまでに蓄積してきたソフトウエアや人間
情報に関する研究実績をさらに発展させ、将来にわたって情報通信分野の研究を先導し続けるための新分野の開拓を本研究分
野の目的とする。電気通信研究所設置当初から続く音情報、聴覚関連研究分野および平成 16 年度の改組で設置された視覚に関する研究分野に加えて、視覚、聴覚、触覚、味覚、嗅覚の五感
すべての情報を扱うために必要な基盤的研究を行う本研究分野を設置することで、今後多感覚化が進むことが予想される情報通信分野を牽引し、発展に大きく貢献することを目指す。本研究分野は今後の情報化社会での情報の質評価における重要性から、
電気通信研究所が文学研究科など他部局と連携して立ち上げた
ヨッタインフォマティクス研究センターとの連携も想定している。プロジェクトの推進には、他大学・研究機関の研究者だけでなく、産業からも研究者・技術者を多く受け入れ、本研究分野で得られた成果・知的財産権は、電子情報通信学会や心理学関連学
会、神経科学関連学会などで発表するだけでなく、情報システム、食品・日用品製造業など、産業界へも展開する。

21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

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

馬

奕涛

助教（兼）

Yitao Ma
Assistant Professor*

研究活動

Research Activities

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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 purpose of the Spintronics/CMOS Hybrid Brain-Inspired Integrated
System group is to break ground for a new AI approach across from thefundamental science of material and information to the devices, circuits, architecture and software technology for information generating, storing andrecognition, based on both the concept of RIEC on realization of humanity-rich communication and its past achievements on hardware technology
for information and communication. This group aims to study the basic
technology for high efficient semiconductor integrated circuit combing theinformation storage and processing of the AI system together, and to leadand contribute the innovative development of high efficient and low power
hardware technology for advanced flexible information processing and recognition like human brain. This group is trying to develop the novel brain-inspired computing system realizing the precise and real-time processing for
information value judgment, choice and refusal by consistently evolving the
proposal, design, verification and evaluation of the next-generation AI VLSI
architecture, which is able to maximize the power consumption efficiency
benefiting from the high 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 toconcentrate the scientific principle for AI computing, brain-inspired VLSI andspintronics/CMOS hybrid 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 research group is well-organized in
two separated topics of “von Neumann type” and “non-von Neumann type”
with organical knowledge sharing, technology transfer and feedback.
Along with advancement of AI technology for next-generation information society, not only the supergiant data generation over Yotta (1024) byte
but also the AI information processing on edge devices that appends thequality of information and supports the human thought become increasingly important. On the other hand, conventional AI implementation approaches based on volatile memories are very disadvantageous in power
consumption efficiency and not feasible for practical use.
In this group, on “von Neumann” approach, the prototype chips for verifying
accuracy enhancement and the computational speed improvement of thedesigned nonvolatile adaptive K-means unsupervised learning processor are
evaluated with 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 set which is extremely difficult to conventional
K-means learning processor. Moreover, as shown in Fig.2, the new adaptive convolutional computing circuit module is proposed and verified withFPGA implementing the light-weight FCNN structure for nonvolatile object
detection (NOD) processor. The 55nm-CMOMS/56nm-MTJ fabrication andon-wafer measurement of the FCNN-based NOD processor is also completed for design issue extraction. On “non von Neumann” approach, theprototype design of 32K-Synapse /512-Neuron multi-core nonvolatile SNN
pattern recognition processor leveraging self-directive power management isperformed which verified the handwritten digit recognition and evaluated thepower consumption performance.

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

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/CMOS
hybrid 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.

78 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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.

多感覚注意研究グループ

Group of multimodal attention

代表

Satoshi Shioiri, Group Leader

塩入

諭

坂本

修一

Shuichi Sakamoto

坂井信之

Nobuyuki Sakai

山本浩輔

Kosuke Yamamoto

視野の特定の場所に向ける視覚的注意には範囲があることが、また聴覚刺激や触覚刺激に対しても同様の注意効果が知られている。本研究では、それらの注意を統一的に理解するために、定常的視覚（あるいは聴覚／触覚）誘発脳波を利用した同一の実験手続きで、単一感覚および多感覚の注意を計測し、そのモデル化について検討する。

Attention spreads over a limited range in the visual field as the spotlightmetaphor suggests and similar attention effect is known for auditory andtactile perception. We investigate spatial spread of unimodal and multimodal
attention using steady state visual/auditory/tactile evoked potential throughelectroencephalogram (EEG) measurements in order to model attention
modulation for unimodal and multimodal perception.

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)阿部大樹（工学研究科）
亨（サイバーサイエンスセンター）

Toru Abe (Cyberscience Center)

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.

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 79

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

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

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。

Satoshi Moriya
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.

AI クローン研究開発グループ

AI Clone Research & Development Group代表

Satoshi Shioiri, Group Leader

塩入
張山

諭
昌論（情報科学研究科）

Masanori Hariyama (Graduate School of Information Sciences)

鈴鴨よしみ（医学系研究科）

Yoshimi Suzukamo (Graduate School of Medicine)

羽鳥

Yasuhiro Hatori

康裕

AI 技術と仮想現実技術に認知科学的知見を取り入れることで、多様な個人の認知／行動特性をモデル化した AI クローンを実現し、それを仮想現実技術に適用することで他者による追体験を可能となるシス
テム（AR インターフェース）の開発を検討する。AI
クローン及び AR インターフェースにより、人が他者の視点を体験することで、両者のコミュニケーショ
ン／情報伝達／相互理解の高度化を実現する新たなコミュニケーション技術の開発を目指す。

80 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

The aim of the group is to realize “AI clone”, which is the model of recognition and action characteristics of a person, by adopting knowledge ofthe cognitive science in an AI technology. AI clone is to enable others to
re-experience the target person’s recognition and action with virtual reality
technologies. Our goal is to develop the new communication technology to
improve mutual understanding among people with differences in a variety of
aspects, using AI clone and AR interface.

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

やわらかい
情報システムセンター

Flexible Information System Center

Staff
長谷川

剛

Go Hasegawa

センター長（教授）Professor

太田Kenji Ota

憲治

技術職員

Technical Staff

丸山

Yuko Maruyama

由子

技術職員

首藤

技術補佐員

Technical Staff

睦

Mutsumi Shuto
Assistant Technical Staff

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

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

Flexible Information System Center
Division for the Establishment of Frontier Sciences
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター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。

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.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター
プリンター出力室

Printer Room

82 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

情報機器室

Server Room

Fundamental Technology Center

Staff
佐藤

茂雄

Shigeo Sato佐藤信之

Nobuyuki Sato

センター長（教授） Director, Professor

助教

末永

Assistant Professor

保 Tamotsu Suenaga

技術職員

阿部

Technical Staff

真帆 Maho Abe

技術職員

健人 Kento Abe

技術職員

森田

Technical Staff

伊織 Iori Morita

技術職員

Technical Staff

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

武者倫正 Michimasa Musya

技術職員

関谷

21

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
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。
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て、電子線リソグラフィー技術、光リソグラフィ技術、イオンビーム加工解析技術を提供している。（図３電子線描画装置 ＊ナノ・スピンの共同利用装置）また、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Technical Staff

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 offers electron beam lithographic
techniques, photolithographic techniques and focused-ion
beam processing techniques in cooperation with the cooperation section of the Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics. (Fig.3 Electron Beam Lithography System *Shared use
machine of Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics)
This section also manages clean rooms for experiments. Finally, the information technology division operates the in-housenetwork of the institute and manages commonly used information equipment in cooperation with the Flexible Information System Center. In addition, this division engages in thecollection and management of intellectual property-related
information.

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

図1 NCフライス盤

Fig.1 NC milling machine

図2 X線回折装置

Fig.2 X-ray diffractometer

Division for the Establishment of Frontier Sciences
Flexible Information System Center
高等研究機構新領域創成部
やわらかい情報システムセンター

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

要な、知的財産に関する情報の収集と管理に従事している。

Technical Staff

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

阿部Technical Staff

丸山

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

研究基盤技術センター

図3 電子線描画装置

Fig.3 Electron Beam Lithography System

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 83

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

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

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。
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)

84 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

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（2022 年度開催予定）
International Symposium organized by the Institute（Scheduled to be held in FY2022）
会議名

開催予定

2nd Online RIEC International Workshop on Spintronics

Adjustment

2022 Spintronics Workshop on LSI

Jun.13, 2022

11th International Conference on Reactive Plasmas / 75th Annual Gaseous Electronics Conference

Oct.3 - 7, 2022

3rd Online RIEC International Workshop on Spintronics

To be determined

RIEC International Symposium on Human-Computer Interaction 2022

Jan. - Feb. 2023

The 11th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer

To be determined

8th CIES Technology Forum

Mar. 2023

The 13th International Workshop on Nanostructures and Nanoelectronics

Mar. 6 - 7, 2023

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 85

出版物
1

東北大学電通談話会記録

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回の出版を続けている。

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、各工学研究会活動、通研講演会など各種集会に関する報告と、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も出版している。

86 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Periodicals Published by the Institute
1

The Record of Electrical and Communication Engineering
Conversazione Tohoku University

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

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 seminars organized by members of RIEC, andthe 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28名、前期課程146名、学部4年生は56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 2022, 56 undergraduate students, 146
master course students, and 28 doctor 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 2022 ／ 2023 87

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、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、海外の大学や研究機関と学術交流協定を結び、組織的かつ継続的に情報交換、相互訪問、共同研究などを推進している。

Many of the staff in RIEC contribute to the development oftechnology and science in the world by serving as editors of referees of international journals or by chairing or programming international conferences. In some fields in electronics, electrical communications, or information engineering RIEC serves as a Centerof Excellence (COE), which attracts researchers and students fromall over the world every year. Several academic exchange programs 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
国名Country

協 定 校
Institution

協定締結年月日
Date of Signing

国名Country

協 定 校
Institution

協定締結年月日
Date of Signing

アメリカ
U.S.A.
アメリカ
U.S.A.
オーストラリア
Australia
アメリカ
U.S.A.
台湾
Taiwan
スイス
Swiss
イギリス
U.K.
台湾
Taiwanドイツ
Germany
ドイツ
Germany
台湾
Taiwan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
カリフォルニア大学（10 校）
University of California
シドニー大学
The University of Sydney
パーデュー大学
Purdue University
国立台湾大学
National Taiwan University
スイス連邦工科大学ローザンヌ校
Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne
ヨーク大学
The University of York
国立陽明交通大学
National Yang Ming Chiao Tung University
ドレスデン工科大学
The Technische Universität Dresden
ベルリン工科大学
Berlin Institute of Technology
国立清華大学
National Tsing Hua University
ハーバード大学
Harvard University

1990.3.15

ドイツ
Germany
ドイツ
Germany
ドイツ
Germany
タイ
Thailandドイツ
Germany
オーストラリア
Australia
ドイツ
Germany
ドイツ
Germany
スペイン
Spain
ロシア
Russiaポーランド
Polandミュンヘン工科大学
Technische Universität München
カイザースラウテルン工科大学
The University of Kaiserslautern
ヨハネスグｰテンベルグ大学マインツ
Johannes Gutenberg University of Mainz
キングモンクット工科大学トンブリ校,
King Mongkut s University of Technology Thonburi
ケムニッツ工科大学
Chemnitz University of Technology
メルボルン大学
The University of Melbourne
レーゲンスブルク大学
University of Regensburg
オルデンブルク大学
Carl von Ossietzky University of Oldenburg
サラマンカ大学
University of Salamanca
サンクトペテルブルク電気工科大学
St. Petersburg Electrotechnical University
ポーランド科学アカデミー
Polish Academy of Sciences

2010.8.3

協定締結年月日
Date of Signing

国名Country

協 定 校
Institution

1976.8.3

フランス
France国立パリ高等情報通信大学
Telecom ParisTech

2017.10.25

2001.1.22

ロシア
Russia2018.6.8

2005.10.24

台湾

モスクワ国立大学 物理学部
Faculty of Physics, M.V.Lomonosov
Moscow State University
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

1990.3.15
1993.1.8
1997.9.23
2000.11.18
2000.11.20
2004.6.7
2005.12.15
2006.6.26
2009.8.26
2009.12.2

2012.2.1
2012.2.6
2012.11.26
2013.10.31
2014.11.7
2017.3.16
2017.7.13
2018.5.20
2019.11.22
2021.7.23

2010.7.22

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

協 定 校
Institution

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
Russia”Photonics and Infrared Technology”
and Institute of Radio Electronics andLaser Technology, Bauman Moscow
State Technical University (BMSTU)

88 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Taiwan2007.4.12

ロシア

2009.12.9

Russia2014.6.26

協定締結年月日
Date of Signing

2018.7.31

2020.9.25

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 IEEE Transactions on Circuits and Systems I

5 The Journal of Computer Animation and Virtual Worlds

2 Journal of Multiple-Valued Logic and Soft Computing

6 Frontiers in Psychology

3 Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

7 Frontiers in Neuroscience

4 Frontiers in Physics

8 Auditory Perception & Cognition

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 12th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics(IWNN-12)

14 The 11th International Conference on Metamaterials, Photonic Crystals
and Plasmonics (META2021)

2 IEEE Inernational Symposium on Circuits and Systems (ISCAS 2021)

15 XXIV International Symposium on Nanophysics and Nanoelectronics

3 30th International Workshop on Post-Binary ULSI Systems (ULSIWS 2021)

16 The 6th International Conference on Power and Renewable Energy(ICPRE 2021)

4 16th ACM/IEEE International Symposium on Nanoscale Architectures(NANOARCH 2021)
5 2021 IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic (ISMVL 2021)
6 The 9th Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied
Problems of Terahertz Devices & Technologies (RJUSE TeraTech-2021)
7 International Symposium on Future Trends of Terahertz Semiconductor
Technologies 2022 (TST2022)
8 2021 Nonlinear Science Workshop (NLSW2021)
9 Magnetics and optics research International symposium（2018 年から毎年委員を務めている）
10 Soft Magnetic Materials (SMM)
11 ACM International Symposium on Virtual Reality Software andTechnoglogy (VRST 2021)
12 ACM International Symposium on Interactive Surfaces and Spaces (ISS2021)

17 The International Conference on Micro- and Nanoelectronics 2021
(ICMNE 2021)
18 The 12th Recent Progress in Graphene and Two-Dimensional Materials
Research Conference (RPGR 2021)
19 The 5th Graphene Flagship Japan-EU Workshop on Graphene andRelated 2D Materials
20 SPIE Photonics West 2022 International Symposium, Conference 11975
on Advances in Terahertz Biomedical Imaging and Spectroscopy
21 XXVI International Symposium on Nanophysics and Nanoelectronics
22 SPIE Photonics Europe 2022 International Symposium
23 ACM International Symposium on Virtual Reality Software andTechnoglogy (VRST) Steering Committee Chair
24 ACM Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI 2021)
General Chair

13 The 46th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz
Waves (IRMMW-THz 2021)

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 89

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月上旬の土曜・日曜の二日間に、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。
COVID-19の感染拡大防止の観点から、2021年度はオンラインで実施した。動画を主体とした研究室紹介と公開実験のWeb
ページには、開催期間中に多くのアクセスがあった。工作キッ
トをあらかじめ希望する方にお送りし、工作教室を開催した。
光を当てると音が鳴る電子オルゴールや電池のいらないAMラ
ジオなどを、オンデマンド説明動画を視聴しながら作製できるように準備し、自宅で通研公開を体験して頂いた。また、片平キャンパスに位置する他の研究所との共催による、YouTube を使ったライブ放送も行った。
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。
http://www.riec.tohoku.ac.jp/koukai/

Every year RIEC holds an open day to present research andeducational activities to the public, university staff, students andalumni as well as representatives from the industry.
The RIEC Open Day is taken place on Saturday and Sunday inearly October. All the research laboratories, research centers, andmachine shops of RIEC exhibits 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 haveplanned a number of open experiments and craft classes thatparents and children can participate in, which have been well received. Some of them draw long lines every year.
In 2021, the event was held online to prevent the spread of
COVID-19 infection. The web pages of video-based laboratory
exhibitions and open experiments were accessed a lot during the
RIEC Open Day. We sent the craft kit to those who wanted it inadvance and held online craft classes which included making thelight-sensitive electronic music box, battery-less AM radio and soon. A live broadcast via YouTube was held jointly with another institute located on the Katahira Campus.
In addition, please enjoy virtual RIEC Open Day on the following Web page.
http://www.riec.tohoku.ac.jp/koukai/

公開実験・工作教室を楽しむ参加者

オンラインで開催された通研公開

Visitors having fun during handicraft courses

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
究等の巻頭特集をくみ、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、RIEC
Newsの発行をメールでお知らせするサービスや、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。
http://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。
http://www.riec.tohoku.ac.jp/riecpr/

90 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

The online RIEC Open day

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 andtechnology in Japan. 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, RIEC News offers a notification service by mailwhenever a new issue is released and an electronic version of every
issue published so far can be downloaded by following the link below.
http://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.
http://www.riec.tohoku.ac.jp/riecpr/

職員（令和 4 年5月1日）
Staff (as of May 1, 2022)
所長（併）／教授

Director, Professor

羽

生

貴

弘

Takahiro Hanyu

研究部門

Research Divisions

情報デバイス研究部門

Information Devices Division■

ナノフォトエレクトロニクス研究室

教

授（兼）

准教授（兼）

Nano-photoelectronics

Professor*

藤

掛

英

夫

Hideo Fujikake

Associate Professor*

石

鍋

隆

宏

Takahiro Ishinabe■

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

助教

Assistant Professor

馬涛Yitao Ma■

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）

Solid State Electronics

奕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）

之

Masayuki Ohzeki

Materials Functionality Design

Professor*

大

関

真

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

助教

Assistant Professor

新

屋

ひかり

Hikari Shinya

特任助教Specially Appointed Assistant Professor Tufan Roy

学術研究員

Research Fellow

井

上

順一郎

Jun-ichiro Inoue

Tufan Roy■

スピントロニクス研究室

教授Professor

深

見

俊

輔

Shunsuke Fukami

教

授（兼）

Professor*

松

倉

文

礼

Fumihiro Matsukura

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

准教授（兼）

Associate Professor*

角

田

匡

清

Masakiyo Tsunoda

准教授（兼）

Associate Professor*

小

川

智

之

Tomoyuki Ogawa

助教

Assistant Professor

金

井

駿

Shun Kanai

助教

Assistant Professor

Justin Llandro

Justin Llandro

助

教（兼）

Assistant Professor*

山

根

結

太

Yuta Yamane

Research Fellow

小

原

紀

子

Noriko Obara

学術研究員

Spintronics

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 91

■ ナノ集積デバイス・プロセス研究室

Nano-Integration Devices and Processing

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Specially Appointed Assistant Professor 守

谷

教

特任助教

信

之

Nobuyuki Sato

哲

Satoshi Moriya■ 量子デバイス研究室
准教授

Quantum Devices
Associate Professor

大

塚

朋

廣

■ 磁性デバイス研究室（客員）客員教授

Tomohiro Otsuka

Magnetic Devices (Visitor Section)
Visiting Professor

弓

仲

康

史

ブロードバンド工学研究部門

Yasushi Yuminaka

Broadband Engineering Division■ 超高速光通信研究室

Ultrahigh-speed Optical Communication

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■ 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助

Assistant Professor

横

田

信

英

Nobuhide Yokota

松

憲

治

Noriharu Suematsu教■ 先端ワイヤレス通信技術研究室

Advanced Wireless Information Technology

教授

Professor

末

教

授（兼）

Professor*

陳

特任教授

Specially Appointed Professor

芝

准教授（兼）

Associate Professor*

今助

Assistant Professor

教

強Qiang Chen

隆司

Takashi Shiba

野

佳

祐

Keisuke Konno

古

市

朋

之

Tomoyuki Furuichi

中

陽一郎

藤

健

■ 情報ストレージシステム研究室

Information Storage Systems

教授Professor

田

教

授（兼）

Professor*

周

教

授（兼）

Professor*

伊准教授

Associate Professor

Simon John Greaves

Simon J. Greaves准教授（兼）

Associate Professor*

鈴

Akira Suzuki

木Yoichiro Tanaka

暁

Xiao Zhou

洋

Takehiro Ito

顕■ 超ブロードバンド信号処理研究室

Ultra-Broadband Signal Processing

教授

Professor

尾

教

授（兼）

Professor*

泰一Taiichi Otsuji

西

山

大

樹

Hiroki Nishiyama

教

授（兼）

Professor*

末

光

哲

也

Tetsuya Suemitsu

准教授
助

教

Associate Professor

佐

藤

昭

Akira Satou

Assistant Professor

渡

辺

之

Takayuki Watanabe

学術研究員

Research Fellow

Ryzhii Victor

92 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

隆

Ryzhii Victor

■

量子光情報工学研究室

教授Quantum-Optical Information Technology
Professor

枝

松

圭

一

Keiichi Edamatsu

准教授

Associate Professor

金

田

文

寛

Fumihiro Kaneda

助教Assistant Professor

Soyoung Baek■

ブロードバンド通信基盤技術研究室（客員）Soyoung Baek

Basic Technology for Broadband Communication (Visitor Section)

客員教授

Visiting Professor

鈴

木

客員教授

Visiting Professor

亀

田

恭

宜

Yasunori Suzuki

卓

Suguru Kameda

人間情報システム研究部門

Human 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

教

授（兼）

Professor*

中

村

教

授（兼）

Professor*

薮

上

教

授（兼）

Professor*

遠

藤

准教授

Associate Professor

後藤准教授（兼）

Associate Professor*

桑波田

准教授（兼）

Associate Professor*

長

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）

Professor*

伊藤准教授（兼）

Associate Professor*

能勢

准教授（兼）

Associate Professor*

荒川Electromagnetic Bioinformation Engineering和志Kazushi Ishiyama理

Makoto Tsuda

高志

Takashi Watanabe

健二Kenji Nakamura

信Shin Yabukami

恭Yasushi Endo

太

一Taichi Goto

晃

弘Akihiro Kuwahata

陽

Yoh Nagasaki

﨑Hanae Aoki (Kijima)

Advanced Acoustic Information Systems
修一

Shuichi Sakamoto

浩

Hiroshi Kanai

則

Akinori Ito隆

Takashi Nose孝

Mototaka Arakawa

諭

Satoshi Shioiri

典

大Norihiro Sugita

彰

元

■

高次視覚情報システム研究室

教授Professor

塩

入

教

授（兼）

Professor*

杉

田

准教授

Associate Professor

曽

加

蕙

Chia-Huei Tseng

准教授

Associate Professor

金

子

沙

永

Sae Kaneko

助教

Assistant Professor

羽

鳥

康

裕

Yasuhiro Hatori

助

教（兼）

Assistant Professor*

Sun Sai

Sun Sai

Specially Appointed Assistant Professor

Wu WeiWu Wei

特任助教

Visual Cognition and Systems■

情報コンテンツ研究室

教授

Professor

北

村

教

授（兼）

Professor*

加

藤

教

授（兼）

Information Content
喜文

Yoshifumi Kitamura

寧Nei Kato

Professor*

菅

沼

拓

夫

Takuo Suganuma

准教授

Associate Professor

髙

嶋

和

毅

Kazuki Takashima

准教授（兼）

Associate Professor*

阿

部

亨

Toru Abe

准教授（兼）

Associate Professor*

川

本

雄

一

Yuichi Kawamoto

助教

Assistant Professor

藤

田

和

之

Kazuyuki Fujita

助教

Assistant Professor

池

松

香

Kaori IkematsuSpecially Appointed Assistant Professor

Cheng Miao

特任助教

Cheng Miao

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 93

■

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

■

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

准教授（兼）

Associate 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■

多感覚情報統合認知システム研究室

教

授（兼）

Professor*

坂

井

信

之

Nobuyuki Sakai

助教

Assistant Professor

山

本

浩

輔

Kosuke Yamamoto■

マルチモーダルコンピューティング研究室（客員）Kotaro Yasui

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

Multimodal cognitive system

Multimodal Computing (Visitor Section)

客員教授

Visiting Professor

下

條

信

輔

Shinsuke Shimojoh

客員教授

Visiting Professor

井

上

光

輝

Mitsuteru Inoue

客員教授

Visiting Professor

幸

村

琢

Taku Komura

客員准教授

Visiting Associate Professor

小

山

一

Shoichi Koyama

非常勤講師

Part-time Lecturer

藤

原

健

Ken Fujiwara

翔

システム・ソフトウェア研究部門

Systems ＆ Software Division■

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
Ayumi Shinohara■

コンピューティング情報理論研究室

教授Professor

中

野

圭

介

Keisuke Nakano

教

授（兼）

Professor*

静

谷

啓

樹

Hiroki Shizuya

教

授（兼）

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

94 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

Computing Information Theory■

コミュニケーションネットワーク研究室

教授Professor

長谷川

教

授（兼）

Professor*

斎

教

授（兼）

Professor*

乾

教

授（兼）

Communication Network Systems
藤剛

Go Hasegawa

海Hiroumi Saito

健太郎

Kentaro Inui

浩

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

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Professor

堀

尾

喜

彦

Yoshihiko Horio■

ソフトコンピューティング集積システム研究室

教授

Environmentally Conscious Secure Information System
文

Naofumi Homma

嶺

Rei Ueno
Soft Computing Integrated System■

新概念 VLSI システム研究室

教授Professor

羽

生

貴

弘

Takahiro Hanyu

教

授（兼）

New Paradigm VLSI System
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■

情報社会構造研究室（客員）Information Social Structure (Visitor Section)

客員教授

Visiting Professor

松

岡

客員教授

Visiting Professor

米

田

客員教授

Visiting Professor

今

井

友

浩

Hiroshi Matsuoka

洋Tomohiro Yoneda

雅

Masashi Imai

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

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■

共通部

Cooperation Section■

スピントロニクス研究室

教授Professor

深

見

俊

輔

Shunsuke Fukami

教

授（兼）

Professor*

松

倉

文

礼

Fumihiro Matsukura

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

准教授（兼）

Associate Professor*

角

田

匡

清

Masakiyo Tsunoda

准教授（兼）

Associate Professor*

小

川

智

之

Tomoyuki Ogawa

助教

Assistant Professor

金

井

駿

Shun Kanai

助教

Assistant Professor

Justin Llandro

Justin Llandro

助

教（兼）

Assistant Professor*

山

Yuta Yamane

Spintronics

根

結

太

電気通信研究所

RIEC 2022 ／ 2023 95

■

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

准教授（兼）

Associate 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■

ナノ集積デバイス・プロセス研究室

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 Processing

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Specially Appointed Assistant Professor

守

谷

教

特任助教

信

之

Nobuyuki Sato

哲

Satoshi Moriya

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
石

Director, Professor

黒■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
教

章

夫

Akio Ishiguro
Recognition and Learning Systems

修諭

Satoshi Shioiri

一

Shuichi Sakamoto
Soft Computing Integrated System

Professor

堀

尾

喜

彦

Yoshihiko Horio

授

Professor

羽

生

貴

弘

Takahiro Hanyu

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

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

末

松

New Paradigm VLSI System■

実世界コンピューティング研究室

教授Real-World Computing

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）Kotaro Yasui

Research Center for 21st Century Information Technology

Director, Professor

憲

治

Noriharu Suematsu

Industry-Academia-Government-Collaboration Research and Development Division
Professor*

末

松

客員准教授

Visiting Associate Professor

前

畠

客員准教授

Visiting Associate Professor

本良

96 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

憲
瑞治Noriharu Suematsu

貴Takashi Maehata

樹

Mizuki Motoyoshi

■

学際連携研究部

教授（兼）Professor*

塩

入

教

授（兼）

Professor*

羽

生

■

萌芽研究部

教

授（兼）

Professor*

塩

入

教

授（兼）

Professor*

北

村

教

授（兼）

Professor*

末松Interdisciplinary Collaboration Research Division

貴諭

Satoshi Shioiri

弘Takahiro Hanyu

Exploratory Research Division
諭

Satoshi Shioiri

喜文

Yoshifumi Kitamura

憲治

Noriharu Suematsu

高等研究機構新領域創成部

Division for the Establishment of Frontier Sciences■

多感覚情報統合認知システム研究室

教

授（兼）

Professor*

坂

井

信

之

Nobuyuki Sakai

助

教（兼）

Assistant Professor*

山

本

浩

輔

Kosuke Yamamoto■

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*

馬Multimodal cognitive system

Spintronics/CMOS Hybrid Brain-Inspired Integrated Systems
藤哲郎

Tetsuo Endoh奕涛

Yitao Ma

安全衛生管理室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

技術専門員（技術長）

Technical Staff

末永

技術一般職員（グループ長）

Technical Staff

阿部

技術一般職員Technical Staff

前田

技術一般職員Technical Staff

関

谷

■

■

Go Hasegawa

茂雄

Shigeo Sato

保

Tamotsu Suenaga

健人

Kento Abe泰明Yasuaki Maeda

佳奈

Kana Sekiya

工作部

Machine Shop Division

評価部

Evaluation Division

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

■

プロセス部

Process Division

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

■

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 2022 ／ 2023 97

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

産学官連携推進室
特任教授（兼）

Hirokazu Igarashi

Cooperative Research and Development
Specially Appointed Professor*

荘

司

弘

樹

Hiroki Shoji

事務部

Administration Office

事務長

General Manager

三

上

事務長補佐

Deputy-General Manager

渡

部

専門職員

Associate Expert

下

山

専門職員

Associate Expert

鈴

木

総務係長

Chief of General Affairs Section

富川

研究協力係長Chief of Research Cooperation Section

柴

経理係長

Chief of Accounting Section

山

用度係長

Chief of Purchasing Section

佐98 電気通信研究所 RIEC 2022 ／ 2023

洋一

Yoichi Mikami

学

Manabu Watanabe

樹

Masaki Shimoyama至Itaru Suzuki

浩行

Hiroyuki Tomikawa

田

圭

一

Keiichi Shibata

口

教

光

Norimitsu Yamaguchi

藤

寛

之

Hiroyuki Sato

真

アクセス
ACCESS
仙台市内
4FOEBJ$JUZ

仙台市内の交通のご案内

電気通信研究所案内図
3*&$$BNQVT.BQ

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

電気通信研究所
1 号館 N 棟

RIEC Building #2

RIEC Building #1
North Wing

附属工場
Machine Shop

IT-21 センター実験棟

IT-21 センター
IT-21 Center

Common Laboratory

RIEC Building #1
South Wing

共同研究棟

電気通信研究所
1 号館 S 棟

Fundamental Technology Center

電気通信研究所
2 号館 W 棟

評価分析センター

Laboratory for
Brainware Systems

Laboratry for IT-21 Center

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
青葉通り一番町駅（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。
■

■

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

〒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