1700応用理学一般 世界最高出力のアト秒レーザー～アト秒パルスによる微細イメージングやナノ加工へ道筋～
2022-03-24 理化学研究所理化学研究所（理研）光量子工学研究センター超高速コヒーレント軟X線光学研究チームの高橋栄治チームリーダー（開拓研究本部高橋極限レーザー科学研究室主任研究員）、アト秒科学研究チームのビン・シュエ基礎科学特別研...
理化学研究所
1700応用理学一般 
0500化学一般 人工知能で蛍光有機分子を開発～複雑な現象を示す機能性分子の開発に貢献～
量子化学計算を用いて蛍光有機分子をゼロから設計する人工知能（AI）を開発し、AIが考案した蛍光有機分子を実際に合成することに世界で初めて成功しました。
1702地球物理及び地球化学 シミュレーションで線状降水帯の豪雨予測精度を改善～もしも最新鋭気象レーダで九州全土を覆えたら～
2020年7月に豪雨をもたらした線状降水帯の予測に対し、最新鋭のフェーズドアレイ気象レーダを仮想的に九州全土に展開した場合の有用性を評価し、線状降水帯による豪雨発生の予測精度を大きく改善できることを示しました。
0400電気電子一般 光で誘電率を大幅に自在制御できる液晶性強誘電体～電極で挟むだけのフォトコンデンサ素子への応用に期待～
「強誘電性」を持った「ネマチック液晶」に光応答性を付与し、光によって比誘電率を広範囲にわたって制御できる材料を開発しました。
1602ソフトウェア工学 AIで深まる音楽体験～既存アプリにコンテンツを追加・三つのアプリを新規公開～
2021年から公開している音楽アプリ「サウンドスコープフォン」に、野鳥の声の聴き分けが楽しめる機能を追加し、他に三つの無料音楽アプリを新しく公開しました。「サウンドスコープパッド」「ミュージックスコープパッド」では、AIで利用者のポーズを認識し、仮想現実（VR）空間での音楽鑑賞や映像探索を楽しめます。また、「メロディスロットマシンHD」では、スロットゲームを楽しみながらさまざまなメロディを作ることができます。
1701物理及び化学 電荷が反対の粒子間に斥力が働く状況を実現～量子アルゴリズムの新たな応用～
シュウィンガー模型と呼ばれる1次元量子系において、電荷が反対の粒子間に斥力が働く状況を、数値シミュレーションにより実現することに成功しました。これは量子計算機で用いられるアルゴリズム（量子アルゴリズム）の新たな応用であり、通常の方法では解析が困難だった初期宇宙の時間発展屋、有限密度領域における初期宇宙の相構造などの重要な問題の理解に貢献していくことが期待されます。
0109ロボット ヒトの運動を支援するロボット～動作意図推定に基づく装着型アシストロボット制御を実現～
膝関節に着ける軽量の「装着型アシストロボット」を開発し、装着者の動作意図を推定することで適切な運動を支援する手法を提案しました。ロボットを活用した支援技術として、超高齢社会に貢献するものと期待できます。カーボン樹脂でできたフレームに空気圧人工筋アクチュエーターを内蔵しました。制御手法として、装着者から計測される筋活動と関節運動の情報に基づき、装着者の意図した動作に合わせた適切な制御則により駆動させるアルゴリズムを開発しました。部分的にラベル付けされた情報から装着者の動作意図を精度よく判別する「機械学習技術」と、制御目的を達成するための制御入力をヒトの身体特性を考慮した評価関数に基づいて計算する「最適制御技術」を組み合わせることで実現しました。
0501セラミックス及び無機化学製品 酸性環境で駆動する非貴金属水電解触媒～固体高分子型（PEM）水電解を用いた水素製造へ～
水の電気分解の効率化に向け、酸性環境で駆動する非貴金属材料としては世界最高の活性と安定性を兼ね備えた触媒「Co2MnO4」の開発に成功しました。水の電気分解による水素製造の脱貴金属化を促進し、環境親和性のさらなる向上につながると期待できます。コバルトとマンガンの2種類の元素を組み合わせることで、活性と安定性を兼ね備えた触媒開発に成功しました。開発したCo2MnO4触媒は、強酸性環境においても200mA/cm2の電流密度で1,000時間以上機能します。また、既存の非貴金属触媒と比較し、おおよそ100倍程度の量の水を電気分解できます。
0502有機化学製品 ルーフ配位子で位置選択的合成に成功～遠隔位立体制御によるメタ位選択的ホウ素化反応～
新たに設計した「ルーフ配位子」を持つイリジウム触媒を用いて、芳香族炭化水素の選択的な官能基化反応の開発に成功しました。医農薬品や機能性分子の選択的かつ効率的な合成手法の開発に貢献すると期待できます。
0109ロボット ヒトのように表情をつくれるアンドロイドを開発～ヒトと機械をつなぐ感情コミュニケーションに期待～
ヒトのように表情をつくれるアンドロイド(ヒト型ロボット)を開発し、その妥当性を心理実験で実証しました。アンドロイドが表情を通してヒトと感情的なコミュニケーションをとることを可能にし、介護現場などにおけるアンドロイドの活用といった社会応用につながると期待できます。これまで、ヒトの表情筋の動きを精緻に再現し、その妥当性を心理実験で厳密に検証した例はありませんでした。
0500化学一般 計算機上で収集したデータの機械学習による不斉触媒設計～有機合成DX化の基盤技術構築に向けて～
遷移状態計算と機械学習を併用して、「エナンチオ選択性」が向上する不斉触媒を計算機上で設計することに成功しました。
0501セラミックス及び無機化学製品 金属硫化物を用いた二酸化炭素還元電極触媒の設計指針を提示
金属硫化物は、二酸化炭素還元におけるスケーリング則を打破しうる触媒材料として期待されている。その設計の指針を得るため、金属硫化物を用いた二酸化炭素還元で活性を決める物性を解明すべく、還元活性度と金属硫化物の結晶構造的パラメータおよび電子的パラメータとの重回帰分析を実施。一酸化炭素生成においては金属硫化物の結合長などの構造的な要因が、ギ酸生成においては金属の電気陰性度などの電子的な要因が活性を決めていることを解明した。