教員・研究員紹介

集積システム設計、組込みシステム

集積システムはVLSIの活用が不可欠であり、目的に応じて、低消費電力、低エネルギー、高信頼性、高性能などの設計目標を設定し、最適化する必要性があります。本研究室では、組込み集積システムを設計するためのメソドロジーの研究とその手法を活用した実際の組込みシステム設計を行っています。

センサー, MEMS, 酸化物半導体材料

酸化物半導体を中心として、新しいセンシングデバイス、MEMSを提案していきます。

固体材料化学

第一原理計算や電磁場解析シミュレーションを利用して、以下のテーマについて研究しています。 ・各種電池の新規電極材料の設計 ・分子－電極表面相互作用系の電子状態計算 ・無機発光材料の電子状態計算 ・様々なナノ構造をもつプラズモニック材料の局所電磁場解析

半導体電力変換制御 (パワーエレクトロニクス)、電気回路、電力系統

制御理論とその応用

ロボットなどを思い通りに動かすことを制御といい、その制御に関する理論的な研究をしています。また、コンピュータを用いて実際のものを制御する応用的な研究も行っています。

宇宙論、宇宙物理学、銀河天文学

井上研究室では、宇宙における未知の物理法則や物理メカニズムを解明するため、理論及び観測の両面から宇宙論的スケールの様々な現象を解明することに挑戦しています。特に、一般相対論的効果による光の経路の曲がり(重力レンズ効果)や光のエネルギーの変化(重力的赤方偏移効果)に着目し、理論と観測のシナジーによって宇宙モデルの整合性を検証しています。近年はアルマ望遠鏡やすばる望遠鏡による観測的研究に力を注いでおり、ダークマターモデルの検証、超巨大低密度領域における銀河進化、深層学習による天体探査、銀河形成に及ぼす活動銀河核(AGN)の影響など、様々な研究を行っています。

安全に、また医師や患者に負担をかけずに情報技術を医療に応用する。そのためのユビキタス・コンピュータ、高度な画像・映像処理、分かりやすいインターフェース技術について研究しています。

物性理論

絶対零度近くまで冷却された中性原子のボース気体は、ボース・アインシュタイン凝縮と呼ばれる相転移を起こし、超流動に代表される不思議な性質をもつ量子物質になります。この凝縮体が示すさまざまな現象を解明します。

素粒子実験

現在、物質はクォークなどの素粒子で構成されていることが分かっています。では、素粒子は何でできているのでしょうか？このような疑問を、巨大な粒子加速器を用いて解き明かそうとしています。

量子情報、物性物理学

量子情報、量子制御などの量子力学が大きな役割を果たす広い意味の制御に興味を持って、研究を行っています。特に、量子コンピュータは実現すれば、世界を変えることができます。そのような未来のコンピュータの実現に向けての基礎研究も行っています。

凝縮系理論、原子・分子・光学物理学理論、量子制御理論

固体中の電子集団や液体ヘリウムなどの凝縮物質では、構成粒子の量子性と相互作用の結果、直感に反する数々の物理現象が起こります。新奇な量子多体効果の開拓を目指して、さまざまな解析手法を開発します。

準結晶物理学、ソフトマター物理学、物性物理学

2007年世界ではじめて高分子準結晶を発見し、ソフトマターにも、繰り返し単位のない秩序構造である準結晶があることを明らかしました。準結晶の生成起源に関する理論研究は2014年ネイチャーに掲載、その後青銅比準結晶や無数の金属比準結晶タイリングを発見しました。ソフトマター準結晶だけでなく、ソフトマター特有の複雑構造であるジャイロイドの研究も進めています。

物理化学、ナノ構造化学

レーザーの光を使うと物質を瞬時に数千度以上の高温に加熱でき、普段は見られない分子を作り出すことができます。その光吸収や光散乱、蛍光などユニークな物性を調べます。宇宙空間にも存在するサッカーボール型分子C60の生成機構を調べます。

LEDパッケージング、ソフトコンピューティング、制御理論

現在は特に、光線追跡シミュレーションと機械学習に基づいたLEDパッケージングの最適設計手法の研究、鉄道用テレメータシステムのビッグデータ解析などの研究に取り組んでおります。

電磁界解析 加速器工学 機械学習

シミュレーションを活用した設計技術であるComputer Aided Engineering (CAE)は、近年急速に電気機器設計の現場で普及しています。CAEと人工知能 (AI)をかけあわせることで、電気機器設計の全自動化を目指しています。

理論物理学　場の量子論　素粒子論

万物の根源的要素である素粒子は「場の量子論」と呼ばれる理論によって記述されます．場の量子論においては粒子の存在が不確定になり，粒子が無から生成されたり逆に消滅したりする驚くべき状況が生じます．本研究室では，この理論のさまざまな解析手法を提案・研究し，実際の物理現象に応用することで自然の深い理解を得ることを目標としています．

物理化学、分光分析化学、分子分光学

分光学の基礎研究を基に、光物性の研究を行います。物質と光の相互作用から、物質の性質や量といった情報を引き出すため、分子からのメッセージであるスペクトルを観測し、解析法を開発します

生物有機化学、生物無機化学、ケミカルバイオロジー

生体分子は生命の長い進化の過程で精密な分子認識能、触媒能などを有しています。その中でも特に、生体内で機能の大部分を司るタンパク質や、その部分構造であるペプチドを中心とし、人類が発達させてきた合成化学の技術と融合することで、生体分子の機能改変、機能拡張を通じて、低環境負荷の化学変換など、様々な社会問題の解決の糸口を探る研究を目指しています。