公募情報

公募研究

■領域の概要

　拡大し続ける情報通信・情報処理への対応と高度化する今後の知的情報社会の持続的発展のため、新たな形で物理過程を活用するコンピューティング原理とそれを実現する技術の創出が期待され、その重要な一角に、光を用いたコンピューティングの研究がある。本研究領域では、光とフォトニクスの「極限性能を生かす」を研究領域全体の基本概念とし、光の様々な特徴―伝搬高速性・低損失性・広帯域性・多重性・実世界接触能等―を追求し、光科学技術と情報科学技術を高度に融合したフォトニックコンピューティングを創出する。
　それに向け、本研究領域は三つの研究柱を設定し、その目標や内容を下記のように定めている。
　研究柱A（計画研究A01, A02）『光の極限性能を引き出すシステム構造』では、光のコンピューティングへの利活用の障壁となっている構造的限界（Architectural limit）に焦点を当て、光本来の性能を発現させるシステムアーキテクチャを研究する。具体的には、光の高速性や多重性を最大に引き出すフォトニック近似コンピューティング、光と電子系の最適結合を実現するタスク分解などがある。研究柱B（計画研究B01, B02, B03）『光の極限性能に基づくコンピューティングメカニズム』は、光の時空間多重性、多値表現能力など光の限界性能（Physical limit）を活用するコンピューティングメカニズムを開拓する。具体的には、光リザーバーコンピューティング、極限的光変調のコンピューティングへの展開、光意思決定などの高次光機能の創出などがある。研究柱C（計画研究C01, C02）『光の極限性能を引き出す新たなデバイス基盤』は、光の未開の潜在性能（Potential）を引き出すための重要課題に焦点を当てたデバイス基盤の革新に取り組む。具体的には、光の多重性をコンピューティングに活用する集積光デバイス、光と電子系とのボトルネック解消に向けた超高周波エレクトロニクスとフォトニクスの融合などがある。また、いずれの研究も応用への橋渡し研究を視野に入れるとともに、関連の研究項目との連動を強く推進し、先駆性・独自性・多様性ある領域研究を実現しながら、研究領域全体として「光の極限性能を生かす」という基軸により一体性を実現し、本邦における光科学と情報科学・コンピューティングの学際領域の確立を目指す。

■公募する内容、公募研究への期待等

　公募研究は、研究領域が掲げる研究の基本コンセプト―光の極限性能を生かすフォトニックコンピューティング―に適合する、独創的・先駆的な研究を、研究柱A, B, C の全てを対象に募集する。フォトニクスとコンピューティングの融合領域は、光による行列ベクトル演算のスタートアップが創業されるなど急進展し、次世代情報処理基盤への貢献を見据え、新たな学術の創成が問われる重要な変革期にある。公募研究の役割は、このような学術変革期において、フォトニックコンピ ューティングの学術基盤及び応用展開を強化し、拡大・深化させることにある。
　ただし、公募研究の期間及び研究費は限られている。したがって、光とコンピューティングが関与する研究であって、独創性・先駆性を際だった形で捉えた研究提案が求められる。そのため、コンピュータ科学・応用システム・数理科学等に基礎を置く研究柱A、情報物理・情報光学・量子科学・非線形科学等に基礎を置く研究柱B、光デバイス・電子デバイス・材料科学等に基礎を置く研究柱Cのいずれかに焦点を合わせ、光やシステムの「構造的限界（研究柱A）」、「極限性能（研究柱B）」、「未開の極限（研究柱C）」という本研究領域の着眼点を参照しながら、光の特徴をハイライトした、特徴ある研究提案が強く期待される。また、本研究領域は、次世代情報処理基盤への貢献を見据え、基礎研究に関しても、将来の応用への橋渡しに関する一定の考察を必須とする。これは、橋渡し研究を研究開発項目に含めることを必須とするという意味ではなく、応用への関わりや、他研究との繋がりに関わる考察を提案に含めるという意味である。
　また、本研究領域は、光科学、情報科学、コンピュータ科学、電気電子工学、通信工学、数理科学、材料工学を始めとした理工学・情報科学の幅広い分野は勿論のこと、応用・ユースケース検討に関しては、従来のコンピューティング・情報通信技術の範疇を超えるような幅広い応用の可能性がある。本研究領域が関わる多様な学術領域との連携を発展させ、若手研究者を含め、研究者ネットワークを強化発展させることも公募研究の重要な役割の一つである。

■公募する研究項目、応募上限額、採択目安件数

研究項目
番号		 研究項目名 応募上限額
（単年度当たり）		 採択目安件数
A03 光の極限性能を引き出すシステム構造 250万円
600万円		 10件
5件
B04 光の極限性能に基づくコンピューティングメカニズム
C03 光の極限性能を引き出す新たなデバイス基盤