hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳情報通信技術による手話文脈認知解析

ろう者が意味的に逸脱する日本手話を聞き取る場合において,N400電位による意味処理分析を用いてろう者の意味処理機構を調査し,手話と文字の呈示方法が処理過程に与える影響について検討した.3名のデータから,同じ意味を持つ単語であっても文字で呈示した方がN400電位が増大し,手話で呈示した方がボタン反応時間が増大した.また,1組のデータであるが言語野近傍の推定電位についてろう者と健聴者の比較を行った.その結果,ろう者は単語に対する選択的注意がみられ,無意味語の処理過程で意味処理過程と類似した反応が見られた.以上より,ろう者特有の意味処理機構を調べる実験手法が検討されその解明の可能性が導かれたと考える.ろう者が意味的に逸脱する日本手話を聞き取る場合において,N400電位による意味処理分析を用いてろう者の意味処理機構を調査し,手話と文字の呈示方法が処理過程に与える影響について検討した.3名のデータから,同じ意味を持つ単語であっても文字で呈示した方がN400電位が増大し,手話で呈示した方がボタン反応時間が増大した.また,1組のデータであるが言語野近傍の推定電位についてろう者と健聴者の比較を行った.その結果,ろう者は単語に対する選択的注意がみられ,無意味語の処理過程で意味処理過程と類似した反応が見られた.以上より,ろう者特有の意味処理機構を調べる実験手法が検討されその解明の可能性が導かれたと考える.ろう者の言語処理過程を分析するためにミスマッチ反応を引き起こす手話例文収集を行い手話動画映像による実験方法を検討し事象関連電位N400計測による実験を行った.その結果,ろう者が意味的に逸脱する日本手話を聞き取る場合でN400電位が確認され,検討した実験方法とN400電位による評価が意味処理分析で有用であることが分かった.次に,この実験方法を用いてろう者の意味処理機構について,手話と文字の呈示方法が処理過程に与える影響について検討した. 3名のデータから,同じ意味を持つ単語であっても文字で呈示した方がN400電位が増大し,手話で呈示した方がボタン反応時間が増大した.このことより,手話と文字の意味処理機構の違いを今後データを増やして調査する必要性が出てきた.また, 1組のデータであるが言語野近傍の推定電位についてろう者と健聴者の比較を行った.その結果,ろう者は単語に対する選択的注意がみられ無意味語の処理過程で意味処理過程と類似した反応が見られた.以上より,ろう者特有の意味処理機構を調べる実験手法が検討されその解明の可能性が導かれたと考える.対話の認知を詳細に調べるためには,動画・音声データだけではなく,生体信号や動態計測情報から多角的に分析することが必要である.そこで生体信号に基づく手話対話解析のために手話対話解析ツールのMAT(Movie Analysis Tool)に,動画と生体信号の同期機能およびアノテーション機能を追加実装した.拡張はDLL(Dynamic Link Library)を用いて行った.実装の動作検証として心電図の可視化とRRI(R-R wave Interval)分析を行った.RRIが短縮した区間はDLLからMATに渡され,交感神経亢進のタグ付け(メタ情報)が自動的に行われた.これにより映像に対して,生体信号に基づいたアノテーションが行えたことになる.今回の成果で撮影した手話の動画を再生しながら,1フレーム単位でアノテーションを行い,さらに生体信号や動態計測情報など音声よりも比較的周波数が低い時系列情報の処理機構の追加を行った.これにより,多種の生体信号から手話の意味処理分析過程を記録・分析可能になった.また脳情報通信技術を手話対話解析に応用するために,独立成分解析による単一試行解析の基礎的研究を行った.複数の音声刺激に対して、一つの音声に注意を向けた場合の事象関連電位を計測し分析した.その結果,二社択一課題において,従来の4Hzローパスフィルタの54.2%から90.9%に検出率を向上させた.またオフラインの実験ではあったが,合成音声刺激による五者択一課題において,「ア,イ,ウ,エ,オ」各音声に対するP300反応の検出率を向上させた.検出率最高で94.7%,一音声あたりの検出率は47.0%から85.1%に向上した.それぞれ80%分析することを可能にした.今後,単一指向解析技術をN400解析に応用し,前述のアノテーションソフトウェアに実装することで,従来,複数の手話動画を提示してその加算平均で分析されてきた事象関連電位N400を,手話の文それぞれで分析できる可能性がある.日本手話の対話解析のためのアノテーションソフトウェアMovie Analysis Tool(以下MAT)を研究開発した.アノテーションはsINGDEXに基づいたタグ付けが行われるだけでなく,手話認知に関係する自律神経系反応の記録とメタ情報の付与が含まれる.MATの基本機能である動画再生とタグ付け機能を継承しつつ,生体信号だけでなく手話動作の動態信号など複数同時に扱えるようにした.まずミリ秒の時間情報に基づいたアノテーション機能を開発した.これにより時間分解能の高い生体信号に対してアノテーションすることが可能になった.それに伴いMATのインタフェースとデータ構造をXML記述へ変更した.XML記述を採用することで,時間単位の変更を可能としただけではなく,マルチユーザアノテーションの仕組みを持たせることができた.また,文脈認知の意味処理機構を事象関連電位(ERP/N400)計測に基づいて調査した.常用表記と非常用表記の脳内処理メカニズムを解明するために,単語参照プロセスモデルを仮定し,ミスマッチ反応によるモデルの検証を行った.

今回の調査対象は,認知プロセッサのうち文字認識プロセスと意味処理プロセスであった.このプロセッサの処理過程が事象関連電位N400から明らかになった.今回は,非常用表記が常用表記に比べてN400電位が有意(p<0.05)に増大し,ボタン反応も同様に延長した.一方,単語の意味が通る平文では表記間で電位に差が見られず,カテゴリ違い・無意味語では単語の意味処理の負荷が増大するに従って両者の差は有意(p<0.01)に増大した.平文で電位に差が見られないということは,意味処理で文字の形は影響を受けていないとも考えられる.するとその前の処理過程で文字の形を処理している可能性もあり,単語照合のプロセスで唱えたモデルを今後より詳細に検討する必要性がある.
歯科定期受診率の向上とPTC習慣化のためのヘルスプロモーション研究

本課題では歯科定期受診率の向上とPTC習慣化のためのヘルスプロモーションプログラムを策定した。事前調査から口臭を教育マテリアルとした健康教育プログラムに可能性を認め、研究では介入研究でプログラムを確定後、講演会形式にてその効果を検討するデザインとした。前年度までに、介入研究を行い、このプログラムが人々に「歯科定期受診」を動機づけるか検討した。介入研究では歯・口腔の健康状況などを調査し、実験群と対照群に差が無い事を確認し研究を行った。その結果、教育後、「口腔保健行動の中で最も優先すべき行動」として「定期的歯科受診」を選択した者が有意に増加した。そこで口臭は、オーラルヘルスプロモーションモデルにおける準備因子(predisposing factors)として大いに有用であると考えられた。続いて、成人192名を対象に前述の口臭予防教材を用い、45分の一般講演を行った。質問票による調査は、口腔清掃状況、口腔保健行動、種々の口腔・歯牙疾患の自覚症状について講演前に調査した。また講演直後、口腔保健教育の効果判定の質問票調査を行った。対象者では、自主的に歯科を定期受診する者は意外と多く、193名中59名と約30%であった。また、この結果と齪齬が見られるが、定期的歯石除去を受診する者は193名中83名と約40%と増加した。最も必要とした口腔保健行動の講演前後の変化を見たところ、講演前、最も必要な口腔保健行動として、定期的歯科健診を1位にあげていたが、講演後、この定期的歯科健診は有意に増加した。すなわち97名から134名と有意に増加した。そのほかの項目では、大きな変化は見られなかった。以上より、口臭を教育マテリアルとした健康教育プログラムは歯科定期受診率の向上とPTC習慣化のためのヘルスプロモーションプログラムとして有用と考えられた。2000年より政府は「健康日本21」を策定し、全国的な生活習慣病予防に取り組んでいる。う蝕(虫歯)、歯周病や生活習慣病は、セルフケアと密接な関係があるといわれている。しかし、そのモチベーションを上げることは難しい。これまで、日本人に対する生活習慣病予防のための効果的な健康指導法について研究を行ってきた。今回、その研究の一環として海上自衛隊員を対象とし、ヘルスプロモーションプログラムの開発を行うこととした。本年度は口腔健康意識等のアンケート調査および口腔診査を258名に対し実施し、その結果を基に健康教育およびその教育効果についての調査を行った。まず、口腔健康意識等のアンケート調査では、仕事に支障をきたすような歯科疾患の自覚症状を持つ者が多かったことや、多くの者は口腔状況を改善しようと努力しているものの、効果はあがっていないことなどが明らかになった。口腔診査では歯口清掃状況やう蝕・歯肉炎の有病率、口臭の有無などの現状を把握した。このような結果をふまえ、個人宛の報告書の伝達とともに口臭を教材として教育を行うグループとう蝕や歯周病を教材として教育を行うグループに分け、健康教育を実施した(参加者115名)。教育直後のアンケートでは、口臭を教材として教育を行うグループはう蝕や歯周病を教材として教育を行うグループより有意に定期歯科健診の重要性を認識したことが示された。また、それは口臭の有無には関連はなかった。来年度以降は、さらに調査を行い健康教育の口腔状況への影響や生活習慣の変化などを検討していく予定である。う蝕、歯周病や生活習慣病は、セルフケアと密接な関係があるといわれている。そこで、本研究は、海上自衛隊員を対象とし、ヘルスプロモーションプログラムの開発を目的として行っている。昨年度実施した口腔診査、健康教育前後の口腔健康意識等のアンケート調査および歯科健康教育にすべて参加した者は101名(男88名、女13名)であった。なお、歯科健康教育には、「口臭」の原因および予防法を教材とした定期的な歯科健診受診を促進する内容の教材(以下「口臭」歯科健康教材という)と「う蝕・歯周疾患」の原因および予防法を教材とした定期的な歯科健診受診を促進する内容の教材(以下「う蝕・歯周疾患」歯科健康教材という)を用意した。また、被験者を無作為に2つの群に分け、「口臭」または「う蝕・歯周疾患」歯科健康教材を用い、教育を実施した。本年度は、この101名のうち男88名(22-59歳、40.03±10.56歳)の健康教育の効果について分析を行った。「口臭」歯科健康教材使用群、「う蝕・歯周疾患」歯科健康教材使用群の間に歯口清掃状況やう蝕・歯肉炎の有病率、口臭の有無などの現状や年齢での有意差はみられなかった。しかし、歯科健康教育前後のアンケート結果では、「口臭」歯科健康教材使用群は、「う蝕・歯周疾患」歯科健康教材使用群より有意に定期歯科健診の重要性を認識したことが示された。以上の結果から、本研究で実施した成人の口臭を教材とした健康教育プログラムが、保健行動とくに定期受診率の改善に有効であったことが示唆された。

事前調査から口臭を教育マテリアルとした健康教育プログラムに可能性を認め、研究では介入研究でプログラムを確定後、講演会形式にてその効果を検討するデザインとした。前年度までに、介入研究を行い、このプログラムが人々に「歯科定期受診」を動機づけるか検討した。介入研究では歯・口腔の健康状況などを調査し、実験群と対照群に差が無い事を確認し研究を行った。その結果、教育後、「口腔保健行動の中で最も優先すべき行動」として「定期的歯科受診」を選択した者が有意に増加した。そこで口臭は、オーラルヘルスプロモーションモデルにおける準備因子(predisposing factors)として大いに有用であると考えられた。続いて、成人192名を対象に前述の口臭予防教材を用い、45分の一般講演を行った。質問票による調査は、口腔清掃状況、口腔保健行動、種々の口腔・歯牙疾患の自覚症状について講演前に調査した。また講演直後、口腔保健教育の効果判定の質問票調査を行った。対象者では、自主的に歯科を定期受診する者は意外と多く、193名中59名と約30%であった。また、この結果と齪齬が見られるが、定期的歯石除去を受診する者は193名中83名と約40%と増加した。最も必要とした口腔保健行動の講演前後の変化を見たところ、講演前、最も必要な口腔保健行動として、定期的歯科健診を1位にあげていたが、講演後、この定期的歯科健診は有意に増加した。すなわち97名から134名と有意に増加した。そのほかの項目では、大きな変化は見られなかった。以上より、口臭を教育マテリアルとした健康教育プログラムは歯科定期受診率の向上とPTC習慣化のためのヘルスプロモーションプログラムとして有用と考えられた。
農・食・観光産業クラスター形成のための実証分析とシークエンスの経済の証明

これまでに確立できた点は以下のとおりである。厳密な産業政策は、動学的な幼稚産業の保護である。産業集積政策は、狭義の産業政策ではなく、地域開発政策である。藤田によれば、集積が、その地域でイノベーションを可能とするとマイケルポーターの意味で産業クラスターになる。すなわち、第1段階が集積、第2段階がクラスターである。そこで、第1段階の集積を形成するには、3つの理論が不可欠である。立地論、構築論、地理的経営論である。立地論が空間を考慮するのに対して構築論は時間を考慮する。立地論の先行研究は、Von Thunenに始まり、空間経済学へと発展した。集積のイノベーション活性化の経営を考察するのが「地理的経営」である。経営の現在の最重要課題がイノベーションである。本研究が完成を目指すのが、集積の「構築論」である。集積の議論において、3論が必要である。ただし、地域開発においては立地が決まり、その経営の目標がイノベーションである時の「構築論」の議論が十分でなかった。本研究はこの構築論を確立することを目指し、試論を打ち出した。構築論は、動態的な集積の形成過程である。この際に「シークエンスの経済」が、地域開発を成功させるかどうかを決定的にする。1.集積のセグメントの確定、2.その構築の順序付け、3.フローチャートの完成に関する基本設計、詳細設計、ワークフローの完成が必要であることが認識された。構築論に関して、産業集積を構築する場合に、Segment(組織部門)の構築過程が重要である。構築に際して基本設計をし、構築過程で実施設計が必要となる。したがって、構築過程でのSegment構築の「Sequencing」が重要であり、これを間違えると産業集積を完成できない。この場合を「シークエンスの不経済」と呼ぶ。そして、「シークエンスの経済」を合成し、集積を完成させるプロトタイプな場合をフローチャートと呼んだ。本研究の目的に対して、「シークエンスの経済」を証明する計量的な手法を検討することであり、本研究は、計量的な手法としてダミー変数を使用する場合の使用法を示した。また、Granger causality testにおける使用法を検討する。日本の京都市の農・食・観光集積を事例とした。得られた結論として、集客への「京都駅の整備」は、京都市への観光客誘致の先行条件となる。つまり、空間経済学における輸送費の削減が人の集積の条件となる。集積の発展のある段階では「ブランドの確立」が有効である。近年はインターネットの普及により情報の発信が効果的である。1.今期において産業集積論として、立地論、地理的経営論に加えて構築論を打ち立てた。構築論は、産業集積の構築論は、基本設計と詳細設計から始まる。詳細設計において産業集積のセグメントの建築フローが必要となる。この構築は、どこに立地するかという立地論と立地して何を目的に運営するかにより異なる。「シークエンスの経済」とフローチャート・アプローチを定義した。2.産業集積の業種として、製造業、情報通信産業、観光業、農・食・観光産業などを考察した。ベトナム・ダラット、京都市、つくば、中部国際空港などの事例を説明した。3.Dummy手法とGranger causalitytest手法を検討した。セグメントの構築フローにおいては、「シークエンスの経済」に関する計量的な検証の研究の深化を必要とする。今期においてGranger causalitytestとDummy variablesによる手法を適用した。計量的な手法への結論と京都市の農・食・観光集積に関する結論を示した。今後の研究の推進方針は、立地論と構築論の関係、構築論と地理的経営論との関係の明確化と、計量分析に関して、(1)Granger causalitytest:セグメントの特定化、そのシークエンシング、Lagの特定化、双方向性の検討および(2)Dummyvariables :タイムトレンドの変数の作り方、ダミー変数のつけ方の検討がである。これらの手法は試行的な段階であり、今後は様々なヴァリエーションへの対応を考える必要がある。産業集積の業種として、製造業、情報通信産業、観光業、農・食・観光産業などの集積を構成するセグメント(組織部門)の特定化が研究の課題として残る。特に、「広義の輸送費」が空間経済学で重要な変数である。輸送に係るセグメントが第1の課題である。また、産業構造の高度化とともに「文化」に係るセグメント、ブランディング戦略が不可欠となる。また、ハードだけではなく、ソフトの制度のセグメントが同様に不可欠である。これらのセグメントを特定化した後に、「シークエンスの経済」を考察する必要がある。さらに、都市経済学、経済地理学、建築学などとの関連による構築学の深化を目指す必要がある。本研究目的は、中所得国の「罠」に陥った開発途上国向けに、所得向上と雇用創出に資する『農・食・観光クラスター』の実践的なプロトタイプ・モデルを構築することである。この目的達成のため「空間経済学」と産業クラスターの「ダイヤモンドアプローチ理論」に「シークエンスの経済」概念を応用して、プロトタイプ・モデル構築に必要な理論的、実証的研究を行った。第1に、国内外における農・食・観光クラスター形成事例の収集と地域別クラスターの類型化研究(アジア型、ラテンアメリカ型及び日本型への類型化)に関して、アジア型と日本型は、日本の沖縄県観光産業クラスターのプロトタイプを見出した。具体的には離島振興策として整備された八重山地域における空港インフラ整備による開発効果とクラスター形成実態調査を行い、沖縄本島以外における観光クラスター構築の可能性と課題を把握した。

第2に、クラスター形成による地域開発効果の解析研究に関して、バリューチェーン形成分析(生産→流通→加工→販売の各プロセスにおける付加価値の計測と構図化)と雇用創出・所得向上に関する効果分析、農畜産物の国際市場向け輸出効果分析(線形モデル分析)、文化的要因の関連性分析と地域的妥当性を中心とする定性的な評価・検証、投資促進効果の検証と投資阻害要因分析を実施した。第3に、シークエンス経済の存在分析(証明)に関して、計量評価:グレンジャー・テスト及び二項ロジスティック回帰分析のうちでGranger Causality Testは、パイロット・モデルを開発した。統計的評価としてヒアリングとアンケート調査データを基にした統計分析を沖縄、アルゼンチンで実施した。以下の点で計量分析に大きな前進があった。第1に、使用するデータの「代替変数」を見出した。例えば、沖縄・那覇港の外国人利用者数の増大と観光客数の増大にシークエンスの有意性を見出した。したがって、港湾を整備し、港湾の外国人利用者を増やすことが観光客数の増大につながる。逆のシークエンスは見出さなかった。第2に、計量経済学の手法に関して、「Granger Causality Test」の有効性を見出した。そのソフトであるEZRとR3.4.3バージョンが使用可能であり、有効に機能した。したがって、計量分析の1手法がパイロットとして確立すれば、データを各研究者が見出すことで本研究が「シークエンスの経済」を明らかにしていくことができる。これまでに確立できた点は以下のとおりである。厳密な産業政策は、動学的な幼稚産業の保護である。産業集積政策は、狭義の産業政策ではなく、地域開発政策である。藤田によれば、集積が、その地域でイノベーションを可能とするとマイケルポーターの意味で産業クラスターになる。すなわち、第1段階が集積、第2段階がクラスターである。そこで、第1段階の集積を形成するには、3つの理論が不可欠である。立地論、構築論、地理的経営論である。立地論が空間を考慮するのに対して構築論は時間を考慮する。立地論の先行研究は、Von Thunenに始まり、空間経済学へと発展した。集積のイノベーション活性化の経営を考察するのが「地理的経営」である。経営の現在の最重要課題がイノベーションである。本研究が完成を目指すのが、集積の「構築論」である。集積の議論において、3論が必要である。ただし、地域開発においては立地が決まり、その経営の目標がイノベーションである時の「構築論」の議論が十分でなかった。本研究はこの構築論を確立することを目指し、試論を打ち出した。構築論は、動態的な集積の形成過程である。この際に「シークエンスの経済」が、地域開発を成功させるかどうかを決定的にする。
ＬＩＳ１による細胞内ロジスティックスと滑脳症発症の関係

本研究課題は、滑脳症原因遺伝子LIS1の機能不全による「細胞内物流の攪乱・破綻」に起因する「神経細胞遊走の欠如」の観点から滑脳症発症メカニズムを解明することを目標とする。これまでに私たちは、LIS1が微小管モータータンパク質の1つである細胞質ダイニンをアイドリング状態で微小管プラス端(神経終末)までリサイクルしていることを明らかにしてきた。当該年度(平成24年度)に於いては、具体的には、神経細胞終末での細胞質ダイニンの活性化メカニズムを蛍光分子イメージングにより解明することを目的とした。これらの神経細胞内における分子ダイナミクスが、神経細胞遊走という力学的現象を如何にして制御しているかを解明することは、神経細胞遊走障害を伴う先天性疾患の発症メカニズムの解明のためには意義があり、重要性も高い。本研究課題(平成23年度)に於いては、in vitro蛍光標識微小管グライディングアッセイによるスクリーニングの結果、低分量GTPase Rab6aをLIS1・細胞質ダイニン複合体の再編成過程を制御している候補因子として同定することができた。当該年度(平成24年度)は、低分量GTPase Rab6の神経細胞内での機能的役割を蛍光相互相関分光法(FCCS)、蛍光1分子イメージングによるin situ蛍光分子イメージング、量子ドット蛍光標識によるin vitro微小管トランスポートアッセイ、微小管共沈法、免疫沈降法等により詳細に検討した。これらより、活性型低分子量GTPaseRab6aは、神経細胞終末領域で、LIS1によってリサイクルされてきた細胞質ダイニンに直接結合することによって活性化し、細胞質ダイニン自身が微小管モーター分子として働く逆向性輸送複合体を形成するという新しい微小管モータータンパク質の分子制御メカニズムを示すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題は、滑脳症原因遺伝子LIS1の機能不全による「細胞内物流の撹乱・破綻」に起因する「神経細胞遊走の欠如」の観点から滑脳症発症メカニズムを解明することを目標とし、まずは、私たちが提唱してきた順向性LIS1・細胞質ダイニン複合体の神経細胞終末での再編成の分子制御メカニズムを明らかにすることを試みた。これまでの私たちの研究成果から、細胞質ダイニンは、順向性と逆向性に運搬される際に異なる複合体を形成しており、LIS1が神経終末での細胞質ダイニン複合体の再編成の際、輸送基質(Cargo)の微小管へのloading/reloadingの分子制御機構において重要な役割を果たしていることが示唆された。本研究課題(平成23年度)に於いては、これまでに私たちが確立したin vitro蛍光標識微小管Gliding Assayによるスクリーニングの結果、低分量GTPase Rab6をLIS1・細胞質ダイニン複合体の再編成過程を制御している候補因子として同定することができた。そこで本年度中に、低分量GTPase Rab6の神経細胞内での機能的役割をin vivoの実験系で評価したいと考え、蛍光相互相関分光法(Fluorescence Cross Correlation Spectroscopy : FCCS)、蛍光1分子イメージング法を用いて、(新生)マウス由来の後根神経節細胞内の微小管上を輸送される微小管モーター分子あるいは輸送基質(Cargo)を直接観察して細胞内物流あるいは分子間スイッチを評価できるシステムを確立した。この解析システムにより、細胞質ダイニンと活性型低分量GTPase Rab6が神経細胞終末領域の微小管上での逆行性輸送に於いて挙動を共にしていること、また、LIS1・細胞質ダイニン複合体は、神経細胞内に於いては、順向性輸送に於いてのみ挙動を共にしていることが観察された。これらのことより、LIS1は、キネシンの輸送基質(Cargo)として細胞質ダイニンを微小管のプラス端へ、つまり神経終末までリサイクル輸送させた後、活性型低分量GTPase Rab6がその順向性細胞質ダイニン複合体を再編成させて、細胞質ダイニン自身が微小管モーター分子として働く逆向性輸送複合体を形成するという新しい微小管モータータンパク質の分子制御メカニズムが本研究課題は、滑脳症原因遺伝子LIS1の機能不全による「細胞内物流の攪乱・破綻」に起因する「神経細胞遊走の欠如」の観点から滑脳症発症メカニズムを解明することを目標とする。

これらより、活性型低分子量GTPaseRab6aは、神経細胞終末領域で、LIS1によってリサイクルされてきた細胞質ダイニンに直接結合することによって活性化し、細胞質ダイニン自身が微小管モーター分子として働く逆向性輸送複合体を形成するという新しい微小管モータータンパク質の分子制御メカニズムを示すことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の目標は、滑脳症原因遺伝子LIS1による微小管モーター分子による細胞内物流の制御メカニズムを分子レベルで明らかにすることである。本年度は、その分子制御メカニズムに関与する重要な因子低分子量GTPase Rab6を同定することができた。さらには、神経細胞内に於ける微小管モーター分子およびその関連因子を蛍光イメージングにより直接観察あるいは分子間相互作用を調べるin vivo実験系を確立することができた.これらの経緯より、当初の実験計画は、おおむね順調に進展していると考えられる。今後は、本年度立ち上げた蛍光イメージングによるin vivo微小管モーター分子の解析システムをより正確な情報を得ることができる様に改良する。また、今回実験系の立ち上げとして神経終末領域に於ける微小管モーター分子に着目したが、神経細胞遊走の際の微小管による核の牽引の仕組みを明らかにする為には、中心体付近でのLIS1・細胞質ダイニンを含む微小管モーター分子の輸送複合体が再編成される過程を明らかにすることが重要であると考えている。この際のLIS1の機能的役割あるいは新規関連分子の同定も含めて、神経細胞内に於ける細胞内物流の破綻、神経細胞遊走の欠如の観点から、滑脳症発症メカニズムの解明に繋げたい。
進化過程に隠されたジベレリン起源物質の構造解明

ジベレリンの合成中間体であるent-カウレン酸(KA)から代謝され、ヒメツリガネゴケの分化を誘導する活性型代謝物として、KAの3位が水酸化された3OH-KAを同定した。加えてNGS解析からの成果としてKAの2位を水酸化する酵素(KA2ox)遺伝子を特定し、2OH-KA合成過程が不活性化反応であることも示した。さらに、KA2ox遺伝子の発現応答様式を解析して、上記3OH-KAが活性本体であることも示した。これら一連の研究成果は査読付き原著論文として受理され、公表の機会を得た(Miyazaki et al., 2018)。コケ植物の生活環を制御する分化促進物質の構造解明を目的として下記(1)と(2)の両方向から研究を進めた。(1)[研究代表者・中嶋が主に担当]生物検定系の応答状況に基づくKA代謝物の追跡に関しては27年度に大きな進捗を得た。すなわち、KAの検出および定量化に関しては長年、GC/MSに頼らざるを得なかったところを、その分子的な特性を利用してLC/MS/MSを用いる新たな手法を開発し、これにより簡便な高感度分析が可能となった。この独自手法を応用して、前年度に存在を把握したKA投与に伴う主要代謝物が含まれるHPLC精製画分とその近傍の画分を重点的に解析し、この主要KA代謝物の分子量が判明した。生物検定を実施時の画像を分化誘導活性の定量化に用いる処理法を開発し、これまで難しかった活性の強弱が評価可能になった。(2)[研究分担者・川出が主に担当]KA代謝に関わるP450候補分子の追跡では、当初予定した次世代シーケンサーによる発現解析が代謝の安定性および反応量の向上に手間取り予定どおり実施できず、しかしそうかと言って軽々に進めるべきことではないと考えて最終的に27年度内の実施見送りを決断した。当初発現量や応答状況から関与の可能性が高いと判断したP450候補らは、異所発現系を用いて順次翻訳産物を調製したが、その中にKA代謝能を持つものを確認できなかった。そのため、各候補遺伝子の破壊株を作成し、分化に与える影響を調べるアプローチを新たに開始した。代表者と分担者は、常時緊密に連携をとりあっている。達成度を高める上で、代表者が主に実施項目(1)を、分担者が主に項目(2)を担当する現研究体制に問題はない。項目(1)では、生物検定系を用いたX関連の代謝物質候補として複数の活性物質の検出に成功した。項目(2)では、異所発現系で調製したリコンビナントタンパク質の酵素活性確認には至らない状況ながら、その困難さはある程度想定の範囲内であり、問題点クリアに向けた別アプローチを既に開始している。コケ植物の分化制御に関わるカウレン酸代謝物の同定および生合成経路の解明を目指して、機器分析を用いた代謝物の検出および生合成酵素候補遺伝子の探索を展開した。カウレン酸合成能を欠失したコケ変異株は、細胞分化過程の進行が正常なものと比較して抑制される異常形質を持ち、カウレン酸の投与によって回復を示す。この応答を指標として、コケ生体からカウレン酸投与後の代謝物を抽出し、逆相系のカラム精製に伴う画分の分取、上記変異体を用いた生物検定に供し、カウレン酸と比較してより高極性の活性代謝物が存在することを検出した。LC-MS/MSを用いて分析を行った結果、カウレン酸投与依存的なピークであり、構造に関する情報が得られた。微量のため直接的な構造決定は困難と判断し、生産量を増やす検討を行いつつ、生合成酵素の特定に伴う代謝物合成・構造決定の計画を進めた。計画のとおり次世代シークエンサを用いた発現解析により生合成酵素の候補遺伝子を探した。見込みと違い候補絞り込みに幾つか条件の追加設定が必要となり、再検討する時間的遅延が発生したが、最終的に複数の候補遺伝子を絞り込めた。異種発現系を用いて組換え酵素を調製し、うち一種がカウレン酸を基質とする代謝反応触媒活性を持つことを確認した。酵素合成で調製した変換物をNMRで解析し、構造を決定した。加えて、当該遺伝子の破壊株作出も開始した。この代謝物がコケに内在性であることも確認できた。機器分析を用いたカウレン酸代謝産物の検出が予定どおり奏功した点と、多少スケジュールの遅延が発生したものの結果的に次世代シークエンサで得た情報を利用して生合成酵素遺伝子の特定に至った点を考慮して、おおむね順調に進展していると考えている。これらの研究成果は3月中旬に査読付き原著論文として受理され、公表の機会を得た(Miyazaki et al.印刷中)。具体的な成果を挙げる。〔1〕3OH-KAはKAと比較して生理活性強度が大きく上昇した。〔2〕KA代謝物追跡系に倣い、KA合成能欠損変異体に対して3OH-KAを投与することにより3OH-KA代謝物の追跡を展開したが、生体からの抽出

・精製・生物検定評価を経た結果、新たな活性物質の存在を認めなかった。〔3〕他方、次世代シーケンサを用いた網羅的発現解析から、KA分子内の2位に水酸基を付与するent-カウレン酸2位水酸化酵素(KA 2-oxidase)をコードする遺伝子を特定した。〔4〕2OH-KAはKAと比べて生理活性が大きく低下した。〔5〕KA 2-oxidase酵素遺伝子に関する欠損変異体を作出したところ、定常レベルで細胞分化を生じやすい形質を持つことを確認した。〔6〕さらに、次世代シーケンサ実施時よりも短時間の投与処理条件(投与後6時間)におけるKA2ox酵素遺伝子の発現はKA投与に応答しない一方で、3OH-KA投与では明瞭に増加することを確認した。上記126の観点から、3OH-KAが永年追跡対象に据えてきた「ジベレリン起源物質」とも呼ぶべき活性本体であり、345の観点から2OH-KAへの変換反応は不活性化の過程と結論した。ジベレリンの合成中間体であるent-カウレン酸(KA)から代謝され、ヒメツリガネゴケの分化を誘導する活性型代謝物として、KAの3位が水酸化された3OH-KAを同定した。加えてNGS解析からの成果としてKAの2位を水酸化する酵素(KA2ox)遺伝子を特定し、2OH-KA合成過程が不活性化反応であることも示した。さらに、KA2ox遺伝子の発現応答様式を解析して、上記3OH-KAが活性本体であることも示した。これら一連の研究成果は査読付き原著論文として受理され、公表の機会を得た(Miyazaki et al., 2018)。物質Xの構造解明を目的として最終の29年度は従来の(1)(2)に加えて、以下の3方向から研究を推進する。(1)回復応答生物検定系を用いた物質Xの同定(担当:中嶋・川出)ent-カウレン合成能欠損に伴い分化が阻害されたコケ変異株は、ent-カウレン酸(KA)投与で分化の回復応答が認められる。この応答系を利用して、KA投与後のコケ変異体が体内に含む酸性低分子有機化合物を対象として行ったHPLC精製画分の中に、分化回復活性を示す画分の存在を再現よく認めた。昨年度から開始した主要KA代謝物質の構造決定について今年度も継続して行う。(2)生合成酵素の機能確認に伴う物質Xの同定(担当:川出)系統樹解析および発現解析に基づき、初年度にやり残した物質Xの生合成に関わることが期待されるP450候補遺伝子の破壊株作出を継続する。加えて、再試が必要となった次世代シーケンサーの解析を急ぎ、解析対象の候補遺伝子を新たに追加する。(3)受容体アンタゴニストを用いた物質Xの同定(担当:中嶋)市販化合物ライブラリーの中から上記(1)コケ変異株を分化回復応答させる化合物を選抜して、それらの構造類縁体の中から受容体アンタゴニスト候補を選抜した。そこで今年度は、それら化合物を上記(1)コケ変異株に投与し、代謝物等の蓄積状況を精査する。最終年度として残り半年の期間内を想定し、特定した代謝酵素に関する遺伝子破壊株の解析が急務の課題となる。加えて、先行するカウレン酸投与で見出した活性型代謝物の解析結果と合わせ、報文として纏める方向で準備する。29年度が最終年度であるため、記入しない。植物活性制御学29年度が最終年度であるため、記入しない。
在宅介護の省力化とともに搭乗者の安全・安心を目指した車いすシステム

現在は日本も高齢社会であり、バリアフリーやユニバーサルデザイン等の言葉に代表されるように社会全体として福祉のことを考えるべき時代である。しかし、現状の福祉設備は、自宅の中や公共施設の中だけで閉じた環境内の設備であり、一歩、外に出るとその連続性は失われてしまう。また、高齢者・障碍者の生活様式も多岐に渡り、既存の家屋に対しても自然に導入できる福祉システムであることが望ましい。そのような背景のもとで、我々は車いす自動走行システムの構築を通して、安全・安心を感じるひとの特性の解析や移動支援機器・介護支援機器などを総合的に捉えた福祉システムのあり方を考えた。より安全・安心を提供できる車いすの自動走行システムを構築するためには、ひとの特性の分析は不可欠である。そこで、本研究では、ひとが車いすを操作するときの視線移動と安心感の関連性、ひとの視覚探索に関する特性の解析、聴覚と運動感覚の相関特性、視覚情報と聴覚情報が同時に提示されたときの脳の働き、遠隔操作における距離感の把握についてなどの研究を行った。また、本システムを福祉システムとしての運用面から考えると、個々の建物のみに留まらず、社会全体、すなわち「街づくり」としての観点からも捉えるべきである。そこで、我々は、既存の家屋に対する車いすの適用状態を調べるとともに、住んでいる街をより良く知るためにタウンウォッチング手法なども取り入れ、社会全体の福祉システムのあり方を検討した。さらに、移動支援機器である車いす自動走行システムと介護支援機器としての自律移動ロボット等の連携も考え、より省力・安全・安心を提供できる総合福祉システムの検討も行った。以上より、搭乗者の安全・安心を提供する車いす自動走行システムを提唱し、社会(我々や介護をする家族・ヘルパとの関係も含む)と高齢者・障碍者との間を取り持つ総合福祉システムとしての運用方法を提案した。基本的にはソフト面を含めシステムの組立てとシステムの調整の段階にある。導入設備の眼球運動測定装置のうち予算上カメラ部分については装置純正のものでなく、眼球運動測定装置の出力とカメラ画像をパソコン上で独自のソフトによりスーパーインポーズする形を取るべく別個にCCDカメラを用意した。この眼球運動測定装置適用の主眼点は、直接の介護者なしに自動的に移動する車いすを利用するにあたって、搭乗者ができるだけ不安感を持たないですむような自動走行での動きを取れるようにすることにある。これについて基本的なことは、狭い道路で方向を変える場合に、(1)まず自動でなく手動で自分自身が車いすを移動させる場合に壁や床のどのあたりに気を配りながら、接触しないようまた動きとしてなるべくなめらかに移動させようとするか(これは従来から検討してきた"熟練"の問題であり、経験的に要点を以下に把握するかに成否がかかっている。)、(2)つぎに同じ手動であっても介護者によって押され移動する車いすに登場する場合にどのような視点をとるか、(3)自動の場合にどのような視点をとるかという3点があげられる。(1)は自分自身で動きに責任を持つ場合の視点、(2)は介護者に任せきって非常に安定し(基本的に固定される)かつ自由な(移動のために必要な視点でなく、見たいものを見る)視点である。操縦者により異なる(1)の動きのうちよい熟練的動きを抽出し誰でも安心して乗れるようにする。最後の(3)は、安心して他人任せ(システム任せ)にできる(2)の視点と動きを気にする場合も模範的な動きを感じて安心できる(1)の視点との中間的なものである。自動車いす搭乗者の視点を(2)の視点に近づかせることが安全・安心の自動化システム作りの一歩であると考え、被験者実験の結果を吟味しながら、自動システムの動きの評価とすることが今後の課題となる。高齢者が増える中、在宅高齢者・障害者の自立を目指した福祉システムの提案を行っている。

その一環として、車いすシステムとそれに付随するシステムの開発を行っている。家庭の中から公的・民間施設内など屋内での移動に加え、自宅と施設をつなぐ街の中での移動についても扱い、全体が一貫して同一のシステムとして機能するようにシステム作りをすることが最終的な目標である。本課題の下での研究は家庭内の狭い場所での移動に的を絞って解決可能性を高めたものであるが、全体の目標との整合性を図るため、被験者実験による狭いカギ型部分の移動に関しての移動性に関する調査と、車いすの街の中での移動性、すなわちバリアフリーあるいはタウンモビィリティ、の問題について、さらには自動化やバリアフリーがもたらす高コスト化の問題について、原点に立ち返って議論する姿勢を研究内容として打ち出した。具体的にはひとがものやシステムを扱う視点として、ひとの視線情報の問題(自動と手動とでどのような視点の違いがありうるか、視線情報が自動化の中でどのように利用可能か)、遠隔操作における距離感の把握の問題(実際の距離と知覚される距離との差などのひとの特性)、自立支援として家の中から街の中さらに訪れた先での移動性における連続性の問題、そうした全体的なシステムにおけるひとと(物理的)システムとのインタフェイスの問題(ひとがひととして快適にシステムに関与できるあり方や、個々人が果たすべき責任をきちんと果たすことによる低コスト化さらに心(倫理観)の問題など)、低コスト化の問題に関連して大きなシステムも小物から成り立っていてそのための小物の設計の視点をどのように取り入れるべきかなど、システム全体の問題として総合的な視点からサブシステムについて捉えるという視点で、車いすと自立支援の問題について取り組んだ。これまでの自宅の中の活動に限定するあるいはまた病院など公共施設内での活動に限定する形の「福祉システム」ではなく、高齢者・障碍者の生活全般に関する視点が真に有効なシステムであるという視点の必要性に次第に気づくようになった。すなわちいわば杜会(介護をする家族・ヘルパとの関係も含めて)と高齢者・障碍者との間を取り持つインタフェイスとして福祉システムが機能しなければならないと考える。また高齢者・障碍者の個人的状況はさまざまで、使えるシステムとは何かという点について検討する必要がある。さらに既存の家で暮らす高齢者がむしろ大多数で、自分たちのこれまでの生活様式の延長上に老化への対応を想定していると考えられる。こうした現状を取り込み、本人の個別の状況に合わせてできるだけ自然な形で福祉システムを構築する必要があると考える。そこで、「自立支援」、「要素設計的視点」に加え、「総合的福祉システム」、「人間-社会インタフェイス」の中の一部分としての車いすシステムのもつ「省力・(搭乗者の)安全・安心」の視点を組み込み、研究開発を行った。すなわち、車いす搭乗者の安全・安心の問題について手動車いすで介護してもらう場合、電動車いすを自分で操作する場合それぞれにおいてどのように異なるのかという点に関して搭乗者の視線移動という観点から被験者実験を行い(一般的な状況下および狭い廊下の状況下(直線・かぎ型))、安全・安心感を視覚的視点で吟味した。
商品等表示の機能の多様化に対応した法的保護の可能性と限界

商標法上、保護される商標の機能には、権利者による品質のコントロールの管理という意味での品質保証機能も含まれるが、そうした管理の中で、具体的な品質の差異が商標に蓄積される信用に実質的な影響を与えうるものとなっている場合には、商品の品質の同一性をも品質保証機能の内容として考慮され得る場合がある。しかし、その場合には、そうした商標権者の意図が問題とされるのではなく、商標への信用の蓄積への害の有無について、具体的な市場の状況や需要者の具体的認識を検討の対象に加えた判断を行うべきである。平成18年は、欧州商標制度に関しては、侵害要件の1つである「混同のおそれ」の判断に関する裁判例の検索・収集と分析、およびこの論点を扱った文献の収集と分析を行った。また、東京大学付属図書館において、同制度の立法過程における議論に関する資料を中心に収集を行った。資料の一部を分析した結果、イギリス法における混同のおそれの概念は、欧州商標制度の実現以降においても、裁判例上、従来の基準を大きく変更することなく適用されており、欧州裁判所においても、ベネルクス商標法が採用してきた、拡大された混同のおそれの概念は否定されていることが分かった。次に、国内法に関しては、まず、商標法について、主に並行輸入に関する裁判例および学説の議論を整理し、商標法の保護対象に関する分析を進めるとともに、登録商標が登録者とは異なる出所を示すものとして需要者に認識されるようになった場合の商標権の行使の可否等が争われた裁判例を素材として、周知性を獲得した標識と商標制度の関係についての整理、分析を進めた。また、不正競争防止法に関しては、裁判例における周知性の獲得における考慮要素の整理と分析を行い、また、関連する文献の収集を行った。平成19年度は、主に、わが国の商標権の保護範囲と商標の機能の理解との関係について研究を進めた。商標の出所識別機能の侵害判断に関しては、第一義的には、商標権者がその出所と位置付けられ、問題となった商標が示す出所と具体的な商品等の出所との同一性が問題とされるが、裁判例および学説においても、商標権の出所の概念については、厳密な商標権者との一致が問題とされているのではなく、広く商標権者の許諾の範囲にあると認められる場合についても、出所の同一性は害されないものと考えられている。また、商標権の濫用が争われている裁判例においては、権利者の許諾の範囲とは認められないような商標の使用についても、市場の需要者において認識される商標の出所との同一性が認められる場合には、出所表示機能が害されていないとの判断が下されている。こうした判断は、商標の信用の蓄積の手段としてより多様な手段を権利者に認めることを可能とし、また、出所識別をより具体的に把握することにより、すでに蓄積された信用を保護するという点で合理性が認められる。これに対して、品質保証機能の理解については、学説においてその理解に対立が存在するところではあるが、商標への信用の蓄積の手段として、商品等の品質を含めたコントロールを権利者に認めるべきであるとする場合、上記の出所識別機能め判断のように、具体的な事案を考慮した柔軟な検討枠組みを品質保証機能の判断の際にも取り入れることにより、信用の蓄積への実質的な害が存在しない、品質の同一性保証を保護範囲から排除することができるのではないかとの知見を得た。平成20年度においては、6月に国士館大学において開催された日本工業所有権法学会において、本研究課題において従来から調査・分析を進めてきた内容について報告する機会を得た。報告の内容としては、並行輸入に関する欧州司法裁判所の裁判例の整理と分析、および、わが国の並行輸入に関する裁判例と学説の議論の整理と分析を取り上げた。本報告においては、欧州司法裁判所における商標の出所表示機能の理解と、商品の品質に言及する説示の位置づけについて紹介をし、品質に関する言辞については、品質の管理主体という文脈において、出所の同一性の一要素として言及されているものが多くを占めると位置づけた。次に、わが国における商標の機能の理解、特に、商標の品質保証機能における議論に関しては、具体的な品質を考慮すべき根拠について検討し、商品の品質の同一性を保護の対象として考慮すべき場合が認められるとしても、国ごとに品質に差異を設けることにより商標へ蓄積される信用やイメージをコントロールするという商標権者の意図のみによりそれが正当化されるのではなく、実質的に商標への信用の蓄積への害があるかどうかについて、具体的な市場の状況や需要者の具体的認識を検討の対象に加えるという判断枠組みを採用すべきではないかとの提言を行い、学会の参加者からの多くの有益な示唆を受けることができた。なお、この報告の内容については、さらに整理を加えた上で、工業所有権法学会年報の掲載論文として提出しており、公表予定である。
異種多体系量子操作の基盤技術の開拓

量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、1光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、2伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、3多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Journal of Phys.、Phys. Rev. Aなど20件、国際会議は招待講演11件を含む43件、国内学会は招待講演6件を含む52件であり、新聞報道および多数のネットニュースによる報道があった。光子を含む異種物理系で構成される複合量子系にまたがる自由な量子操作を実現するための基盤技術の開拓を行うことを目的として以下の研究を実施した。理論的な研究として多体系量子状態を利用した効率的な雑音耐性のある量子通信の提案およびDicke状態の新しい拡張法を提案し、その最適性を示した。特にDicke状態の拡張に関してはネットワーク上に分散した複数量子ビットのDicke状態に対して局所的な操作でより多量子ビットのDicke状態に拡張できるものであり、非常に汎用性の高い方法である。本年度は新規な量子操作として光のフェロスピンフィルターと呼べる光回路を考案し、それを基礎とした量子情報処理に関する研究もスタートさせた。実験的に異種物理系をつなぐためには光周波数変換を行う量子インターフェースが重要となるが、本年度は2つの可視光子の波長変換を行い、その量子力学的な識別不可能性を実証した。これにより量子インターフェースとして忠実性を示すことができた。より広範な波長で高忠実度な量子インターフェース基盤を実現するためにはラマン散乱等に起因する背景光の少ない波長帯を探索する必要があるため、背景光の波長依存性を測定する実験系の準備を行い、光子検出による通信波長帯での分光測定を可能にする分光器システムの構築を行った。異種物理系間の量子インターフェースの開発に向けた研究および多体量子系における理論や操作の探求を目的とする。まず異種物理系間の量子インターフェースにおいては、量子通信で用いられる光の波長領域である通信波長と量子メモリーで用いられる可視・近赤外波長間の波長変換が重要である。H25年度は通信波長と近赤外光の変換を完成させたが、今年度は通信波長とダイヤモンドNVセンターの波長(可視)間の変換実験に初めて成功した[Opt.Exp.出版]。近赤外の方は実際のルビジウム原子を用いる布石としてルビジウム原子のトラッピング系を立ち上げ、発光測定に至った。また可視近赤外領域で2003年に行われた「エンタングルメント蒸留」が通信波長帯では実現していなかった。これは背景光による困難のためである。我々は詳細な原因分析により今年度実証実験にこぎつけた。来年度の論文出版に向けて今年度プレプリントを公開した。これらの実験では超伝導光子検出器を用いているが、検出器と光の結合効率を上げる必要がある。そのための実験の論文を今年度出版した[IEEE Trans. Appl. Supercon.]。量子暗号においてユーザーの量子インターフェースが攻撃される危険が最近指摘されており、これを避けるユーザーの量子測定に依存しない量子暗号が注目されている。我々は新奇な方法を提案し、理論提案の論文を出版した[Sci. Rep.]。次に多体量子系における理論として、シュウィンガー機構による対生成を、2次元系を対象として「量子弱値」で説明することに成功し論文を発表した[New J. Phys.]。多体量子系で重要な分配関数を計算することは一般に計算困難である。その近似計算を行うアルゴリズムを提案し論文を出版した[PRA]。また量子トモグラフィー効率を最適化する方法{PRA}およびスピン系でも提案しプレプリントを公開した。「異種多体系量子操作の基盤技術の開拓」とは、量子情報処理の系として乱立している光子・スピン系・原子・分子・イオン・Josephson素子等々が一つに淘汰される可能性はなく最終的に混在が予想されるため、異種多体系の間で量子情報を転送あるいは演算を行う基盤技術(ここに切り込む人は少ない。皆自分の領域に閉じこもろうとする)を今のうちから開拓するものである。異種系を取り持つのは光子であり、系ごとに共鳴周波数が異なるため、まず必要となる「entanglementを壊さずに単一光子の周波数変換」を行う研究を推進して来たが、2015年度はその集大成として「周波数空間での二光子干渉」(従来は実空間での同一周波数の二光子干渉)の実証実験を行い、Nature Photonics(IF=32.4)に論文を発表した。本題の異種系間操作としてはメタマテリアル中のプラズモンを用いた「entanglement抽出実験」を行い、Scientific Reports(IF=5.6)に論文を発表した。(報道は備考欄のウェブサイト等参照。)また、可視光では我々が過去に初めて成功した「集団雑音下でのentanglementの保護実験(2003年のNature)」は通信波長帯(1.5μm近辺)では困難とされていたが、2015年度に初めて成功し、Opt. Exp.誌(IF=3.6)に論文を発表した。また基礎技術である量子tomographyの最適化について前年の光子系の姉妹論文となる「核スピン系」の論文をPhysical Review B(3.8)に発表した。以上により異種多体系量子操作の基盤技術の発展に大きく寄与した。

量子情報処理実現に欠かせない「異種多体系間のインターフェース技術」の基盤技術の開拓のため、1光子の量子ビットと原子の量子ビットの間の転送、2伝送路の光位相雑音とビットエラーの高効率除去、3多体エンタングルメント構成法および新しい利用法の理論的提案を行った。概ね予定通りあるいは予定以上の結果が得られた。出版論文はNature Photonics、Scientific Reports、New Journal of Phys.、Phys. Rev. Aなど20件、国際会議は招待講演11件を含む43件、国内学会は招待講演6件を含む52件であり、新聞報道および多数のネットニュースによる報道があった。今年度当初、計画として3点を挙げた。まず「(1)ラマン散乱等に起因する背景光の少ない波長を探索すべく背景光の波長依存性を測定する実験系を構築する」であるが、研究実績の概要に書いた通り、それを上回って通信波長帯でエンタングルメント蒸留が困難だった原因分析にこぎつけ、実証実験の論文プレプリントpublishまで至った。もう一点、同様に背景光の問題でルビジウム波長より不利なダイヤモンドNVセンターの波長での実験にも成功し、査読付き論文の出版に至った。次に「(2)冷却ルビジウム原子系の検討および構築を行う」であるが、これも研究実績の概要に書いた通り、それを上回ってトラッピングを達成し発光測定に至った。最後に「(3)多体量子状態の生成方法を探求し光子系を用いた実証実験を行う」であるが、これは遅れている。(しかし多体量子状態の分配関数計算アルゴリズムの理論のPRA論文の出版は行った。)以上のように、当初計画より上回っている項目が3件、遅れているのが1件で、総合的に「上回っている」と自己判定した。27年度が最終年度であるため、記入しない。量子情報最終年度であるH27年度は以下のように進める。異種物理系間の量子インターフェース関連では今年度立ち上げたトラップしたルビジウム原子から発光する光子を用いて量子通信実験を行う。通信波長帯におけるエンタングルメント蒸留実験については査読付き論文誌での出版をめざす。測定無依存量子暗号については、これまでの「無限長鍵」を仮定した理論を一歩現実に即したものに進め、「有限長鍵」の理論を提唱する。シュウィンガー機構による対生成現象を「量子弱値」で説明する研究については、今年度行った2次元系での理論を進めて他次元(1次元や3次元)へ、また粒子の質量もゼロと有限の両方の場合を扱う。多体量子系を用いた量子情報処理については、ブラインド量子計算(量子計算をしたいが量子コンピューターを持っていないユーザーが量子コンピューターを持っているサーバー企業にクラウド的に依頼するにあたって、解きたい問題や入力データがわからないように依頼する)の理論研究を進める。当初予定していた計画は順調に進展している。冷却原子系の立ち上げもスムーズに進んでおり今後の計画の進展が期待される。予定していなかった新しい量子操作の発案もあり、計画以上に進展している。