Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

量子技術を用いた感染症・微小炎症検出に向けた超高感度診断プラットフォームの開発

大木　出, 田中　勇希, Rie Hasebe, Shintaro Hojyo, Masaaki Murakami

Published May 18, 2023• 0 citations
OpenAlex

Abstract

近年、生体分子の検出や生体内の微小環境の測定に適用可能な超高感度なナノ量子センサとして蛍光ナノダイヤやAuクラスターが注目を集めている。我々はこのナノ量子センサを用いて、ウイルス感染症や炎症性疾患の原因となっている微小炎症を検出するための診断プラットフォームの開発を実施した。ナノダイヤにおいてはハイスループット計測が可能な検出デバイスを構築し、SARS-CoV2ウイルスや炎症分子の超高感度検出に成功した。さらにAuクラスターを用いた生体内微小炎症部位の検出にも成功した。

Related papers

ダイアグラム展開に基づく連続時間量子モンテカルロ法

Hiroaki Kusunose, Junya Otsuki

近年,多体摂動論に基づく連続時間量子モンテカルロ法のアルゴリズムが提出され,強相関電子系の動的平均場近似における有力な不純物(クラスター)ソルバーとして広く用いられるようになってきた.本稿では,不純物Anderson模型を主な題材として,相互作用および混成(運動エネルギー)項に関する展開アルゴリズムを解説する.また,実際にプログラムを作成する際の注意点や計算効率について述べる.電子-格子相互作用系への適用など,最近の発展についても簡単に紹介する.

•Jul 5, 2010•0 citations

量子コンピューティング技術の生命科学研究への応用可能性：現状と将来展望

八幡　憲明

近年、量子コンピューティング関連技術の研究開発が急ピッチで進められている。本講演ではその現状を概観すると共に、これを将来の生命科学研究、ひいては精神医学研究において活用する見通しについて検討を行う。まず、量子コンピュータで用いられる計算アルゴリズムをベースとして、内積計算や固有値分解などの基本的な線形代数演算、ないし主成分分析・正準相関分析を、古典コンピュータにおいても高速近似する量子インスパイアドアルゴリズム（量子着想アルゴリズム）を紹介する。通常手法による主成分分析・正準相関分析では、取り扱うデータの次元数Ｄの３乗に比例する計算時間を要するが、量子インスパイアドアルゴリズムを用いると計算時間が対数（log D）程度まで低減できる。従って、これまでは実現困難だった超高次元データの要約や特徴抽出に活用できる可能性が示されている。次に、量子コンピュータの開発状況と今後の活用が期待される分野を概観する。量子コンピュータはゲート方式とアニーリング方式に大別される。ゲート方式の方が高い汎用性が期待されるが、現段階で実現されているビット数は限定的であり、これを利用した生命科学研究は本格化するに至っていない。将来的に量子化学や創薬分野で見込まれている活用方法についてまとめる。一方、アニーリング方式の量子コンピュータや、この動作を古典コンピュータ上で模倣するイジングマシンについては実装化が進んでおり、有償での一般利用が可能となっている。その設計上の制約から適用できる問題は限定的であるものの、本講演では幾つかの実施例を、生命科学分野の研究にも応用可能と思われるものを織り交ぜつつ紹介する。

•Nov 6, 2023•0 citations

ボース・アインシュタイン凝縮における非線形物理(基研研究会「新しい物質場としてのボース・アインシュタイン凝縮系」,研究会報告)

Takeya Tsurumi

近年、原子・分子系の制御技術(レーザー光による冷却、蒸発冷却、磁気トラップ等)の著しい進歩によって、アルカリ原子系によるボース・アインシュタイン(以下、BEと略記)凝縮が実現している[1]-[4]。アルカリ原子をBE凝縮させることの利点として、1)原子間の相互作用は十分に弱い、2)原子間の相互作用をスピン状態、原子・同位体の種類、外場の印加等によって調節できる、3)トラップの周波数等も容易に変えることができる、等があげられる。BE凝縮は純粋にBE統計の帰結として導かれるものであるが、現実の凝縮体には原子間の相互作用が存在する。この相互作用は系に非線形性を与えるため、凝縮体の研究では非線形物理学の観点からのアプローチが不可欠であると考えられる。そこで、本講演では非線形物理学の手法を用いて、BE凝縮体の安定性やダイナミクス等を議論する。

•Jul 20, 1999•0 citations

強相関電子系の物理(第55回物性若手夏の学校(2010年度),講義ノート)

Norio Kawakami

近年、凝縮系物理で注目を集めている強相関電子系について、いくつかの例を取り上げて入門的な講義を行う。まず、強相関電子系における豊富な物理について説明した後、量子揺らぎの最も大きい「1次元電子系」の話題から始める。1次元系の普遍的性質を記述する「朝永ラッティンジャー液体」を臨界現象という観点からながめてみると、多様性の中に潜む「美くしさ」が自然に浮きあがる。カーボンナノチューブや量子細線への応用も紹介する。次に、多体効果の典型例である局所的な電子相関「近藤効果」について概説する。近藤効果は古くから研究されているが、最近でも重い電子系や量子ドット系など、広い分野で精力的に研究が展開されている。いたるところに顔を出す、とびきり重要な概念である。近藤効果には電子相関のエッセンスが凝縮されており、実験の人もぜひマスターしたい必須アイテムである。最後に「モット転移」の話をする。特に、強相関現象の解明には欠かせない動的平均場理論を紹介する。電子相関効果を扱うことは一般に難しいが、「局所的な相関効果を正確に扱おう」というアプローチが動的平均場のエッセンスである。「平均場なのにダイナミクスが扱えるの?」という疑問にも答えたい。

•Jan 5, 2011•0 citations

最先端の研究開発 量子科学技術研究開発機構 第 4 回 「量子生命科学」の発進

秀 藤巻, 龍治 五十嵐, 洋一 高草木 +23 more

量研では、新しい学術領域「量子生命科学」の確立を目指した活動を、国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは、最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し、従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測、生命機能のモデリングなどを実現することにより、量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし、その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では、平成 31 年 4 月に量研内に発足した「量子生命科学領域」におけるアプローチを紹介する。

•Jun 1, 2019•0 citations

ワイドバンドギャップ半導体を利用した量子センサ開発

小野田 忍, 順一 磯谷, 徳之 寺地 +8 more

ワイドバンドギャップ半導体中の点欠陥には、電子スピンの量子状態を利用した量子センサとして利用できるものがある。近年、ダイヤモンド中のNV（窒素空孔）センターは室温においても利用できることから、様々な量子センサとしての開発が進んでいる。発表では、我々の取り組んでいる量子ビームを利用した量子センサ開発状況について紹介する。

•Mar 1, 2020•0 citations
近年、生体分子の検出や生体内の微小環境の測定に適用可能な超高感度なナノ量子センサとして蛍光ナノダイヤやAuクラスターが注目を集めている。我々はこのナノ量子センサを用いて、ウイルス感染症や炎症性疾患の原因となっている微小炎症を検出するための診断プラットフォームの開発を実施した。ナノダイヤにおいてはハイスループット計測が可能な検出デバイスを構築し、SARS-CoV2ウイルスや炎症分子の超高感度検出に成功した。さらにAuクラスターを用いた生体内微小炎症部位の検出にも成功した。
近年,多体摂動論に基づく連続時間量子モンテカルロ法のアルゴリズムが提出され,強相関電子系の動的平均場近似における有力な不純物(クラスター)ソルバーとして広く用いられるようになってきた.本稿では,不純物Anderson模型を主な題材として,相互作用および混成(運動エネルギー)項に関する展開アルゴリズムを解説する.また,実際にプログラムを作成する際の注意点や計算効率について述べる.電子-格子相互作用系への適用など,最近の発展についても簡単に紹介する.
近年、量子コンピューティング関連技術の研究開発が急ピッチで進められている。本講演ではその現状を概観すると共に、これを将来の生命科学研究、ひいては精神医学研究において活用する見通しについて検討を行う。まず、量子コンピュータで用いられる計算アルゴリズムをベースとして、内積計算や固有値分解などの基本的な線形代数演算、ないし主成分分析・正準相関分析を、古典コンピュータにおいても高速近似する量子インスパイアドアルゴリズム（量子着想アルゴリズム）を紹介する。通常手法による主成分分析・正準相関分析では、取り扱うデータの次元数Ｄの３乗に比例する計算時間を要するが、量子インスパイアドアルゴリズムを用いると計算時間が対数（log D）程度まで低減できる。従って、これまでは実現困難だった超高次元データの要約や特徴抽出に活用できる可能性が示されている。次に、量子コンピュータの開発状況と今後の活用が期待される分野を概観する。量子コンピュータはゲート方式とアニーリング方式に大別される。ゲート方式の方が高い汎用性が期待されるが、現段階で実現されているビット数は限定的であり、これを利用した生命科学研究は本格化するに至っていない。将来的に量子化学や創薬分野で見込まれている活用方法についてまとめる。一方、アニーリング方式の量子コンピュータや、この動作を古典コンピュータ上で模倣するイジングマシンについては実装化が進んでおり、有償での一般利用が可能となっている。その設計上の制約から適用できる問題は限定的であるものの、本講演では幾つかの実施例を、生命科学分野の研究にも応用可能と思われるものを織り交ぜつつ紹介する。
近年、原子・分子系の制御技術(レーザー光による冷却、蒸発冷却、磁気トラップ等)の著しい進歩によって、アルカリ原子系によるボース・アインシュタイン(以下、BEと略記)凝縮が実現している[1]-[4]。アルカリ原子をBE凝縮させることの利点として、1)原子間の相互作用は十分に弱い、2)原子間の相互作用をスピン状態、原子・同位体の種類、外場の印加等によって調節できる、3)トラップの周波数等も容易に変えることができる、等があげられる。BE凝縮は純粋にBE統計の帰結として導かれるものであるが、現実の凝縮体には原子間の相互作用が存在する。この相互作用は系に非線形性を与えるため、凝縮体の研究では非線形物理学の観点からのアプローチが不可欠であると考えられる。そこで、本講演では非線形物理学の手法を用いて、BE凝縮体の安定性やダイナミクス等を議論する。
近年、凝縮系物理で注目を集めている強相関電子系について、いくつかの例を取り上げて入門的な講義を行う。まず、強相関電子系における豊富な物理について説明した後、量子揺らぎの最も大きい「1次元電子系」の話題から始める。1次元系の普遍的性質を記述する「朝永ラッティンジャー液体」を臨界現象という観点からながめてみると、多様性の中に潜む「美くしさ」が自然に浮きあがる。カーボンナノチューブや量子細線への応用も紹介する。次に、多体効果の典型例である局所的な電子相関「近藤効果」について概説する。近藤効果は古くから研究されているが、最近でも重い電子系や量子ドット系など、広い分野で精力的に研究が展開されている。いたるところに顔を出す、とびきり重要な概念である。近藤効果には電子相関のエッセンスが凝縮されており、実験の人もぜひマスターしたい必須アイテムである。最後に「モット転移」の話をする。特に、強相関現象の解明には欠かせない動的平均場理論を紹介する。電子相関効果を扱うことは一般に難しいが、「局所的な相関効果を正確に扱おう」というアプローチが動的平均場のエッセンスである。「平均場なのにダイナミクスが扱えるの?」という疑問にも答えたい。
量研では、新しい学術領域「量子生命科学」の確立を目指した活動を、国内外の研究者と共に精力的に進めている。量子生命科学とは、最先端の量子技術と量子科学の知見を総合的に利用し、従来不可能であった極微の空間・時間スケールあるいは超高感度での生体内部の観測や生体分子の計測、生命機能のモデリングなどを実現することにより、量子論・量子力学を基盤とした視点から生命全般の根本原理を明らかにすることを目標とし、その原理の産業応用も視野に入れた分野である。本稿では、平成 31 年 4 月に量研内に発足した「量子生命科学領域」におけるアプローチを紹介する。