1700応用理学一般 電子のスピンを駆動力とするナノモーターを提案
電子の自転運動「スピン」を駆動力とするナノモーターを提案し、その駆動メカニズムに関する量子論を構築しました。微小機械の回転駆動に関する新技術へつながることが期待されます。
東京大学
1700応用理学一般 
1701物理及び化学 塩の結晶の角が分数電荷を持つことを理論的に解明～身近な結晶に潜むトポロジカルな性質の発見～
塩化ナトリウムの結晶の角に電気素量の1/8の大きさの電荷が分布することを理論的に解明しました。最も単純で身近なイオン結晶の一つである塩化ナトリウムの結晶の、これまで知られていなかった電気的性質を発見しました。塩化ナトリウムに限らず他のイオン結晶も同様に、角や表面に局在した電荷を持つことを示唆するため、産業・工業的応用上のさまざまな場面におけるインパクトが期待されます。
0501セラミックス及び無機化学製品 タングステン添加酸化スズはなぜ赤外線に対して透明なのか？
ドナー不純物として微量のタングステンを添加した酸化スズ透明電極が可視～近赤外光に対して優れた透明導電性を示すメカニズムを解明しました。従来は単なる負電荷として扱われていた結晶中の酸素の電子軌道がタングステンと混成することで、高移動度に必要な電荷状態が安定化されることを初めて明らかにしました。
0402電気応用 交流電場を用いた新規測定技術によりテラヘルツ電磁波の非相反線二色性の観測に成功
交流電場印加下での電子スピン共鳴からテラヘルツ電磁波の非相反線二色性の観測に成功しました。50テスラ、2テラヘルツという非常に広い磁場・周波数領域で電子スピン共鳴を行い、得られた磁気励起のエネルギーダイアグラムを研究対象物質のモデル計算により定性的に再現できました。
1600情報工学一般 時間的量子トモグラフィー学習手法を開発~量子機械学習の応用で記憶を持った量子デバイスの検証を可能に~
量子トモグラフィー技術は、測定データから量子状態を再構成することで、量子デバイスを検証することを可能としますが、量子デバイスの出力状態は時間に依存しない入出力関数から得られたものと仮定しているため、入力の過去系列と過去の出力に依存するような記憶を持った量子デバイスには対応できないことが課題でした。この問題を「時間的量子トモグラフィー」として初めて定式化し、教師データとなる入出力量子状態ペアの系列からデバイスの未知な入出力関係の近似解となる新たな学習手法を提案しました。提案手法は量子リザバーコンピューティングと呼ばれる量子機械学習の手法を応用し、量子状態の記憶を保持する仕組みを作ることで、デバイスの持つ時間依存性を再現することを可能とします。
1700応用理学一般 高品質酸化亜鉛を用いて本質的な「電子の相図」を解明
高品質な酸化物半導体である酸化亜鉛の電子密度を極限まで減らすことで、強い電気的な反発の影響が顕著に表れる電子の本質的な相図を見出すことに成功しました。これまで電子相図の研究には化合物半導体であるヒ化ガリウムが用いられてきましたが、高品質酸化亜鉛を用いてより希薄な電子を作ることに成功し、初めて電子の相図の観測に至りました。
0400電気電子一般 接着剤いらずの超柔軟導電接合～フレキシブルエレクトロニクスの集積化に貢献～
水蒸気プラズマを用いる新しい接合技術（WVPAB）を開発しました。異なる薄膜基板上の金電極同士を配線する際に、接着剤を介さず、電極同士を直接接合できます。接合部の最小曲げ半径は0.5mm未満と非常に柔軟です。WVPAB接合部の抵抗は0.07Ωと極めて低抵抗を達成しました。機械的耐久性も1万回の曲げで電気抵抗の変化が1％未満と優れており、かつ熱安定性にも優れ、100℃で500時間加熱しても酸化による劣化は生じず、むしろ金属結合が促進されることで、電気抵抗が8％改善しました。フレキシブルな有機太陽電池と有機発光ダイオード（有機LED）を、超薄型配線フィルムを介して相互接続することにも成功しました。
0403電子応用 秩序と乱れが共存した高性能な液晶性有機半導体を開発~電子回折により液晶が凍結した分子配列構造を確認~
分子配列の秩序と乱れが共存した高性能な液晶性有機半導体を開発し、その極薄膜が液晶凍結状態であることを、クライオ電子顕微鏡を用いた電子線結晶構造解析により捉えることに成功しました。
1700応用理学一般 巨大な磁場応答を示す三角格子磁性半導体～三拍子揃った稀有な磁性材料の発見～
磁性を担う元素が三角格子をなす新しい磁性半導体を開発し、磁気秩序温度よりもはるかに高温から巨大な異常ホール効果を発現させることに成功した。
1701物理及び化学 レーザーアシステッド(e, 2e)の初観測 ～レーザー場で歪む電子波動関数～
高強度レーザー場中における電子衝撃イオン化過程であるレーザーアシステッド(e,2e)を観測するために、発生する二つの電子を2台の電子分析器で高効率に検出する独自の装置を開発し、アルゴン原子を用いてレーザーアシステッド(e,2e)を初めて観察した。得られたレーザーアシステッド(e,2e)信号の三重微分散乱断面積の解析の結果、アルゴン原子の電子波動関数の歪みを捉えることに成功し、30年以上前に報告されていた理論予測を実証した。
1701物理及び化学 スカスカなゲルの固体物性～ギュウギュウなガラスとは本質的に違っている～
2021-12-22 東京大学発表者水野 英如（東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻 助教）池田 昌司（東京大学 大学院総合文化研究科 広域科学専攻 准教授）発表のポイント ゲルの固体物性をコンピュータシミュレーション（注1）によっ...
1700応用理学一般 世界初、ラックサイズで大規模光量子コンピューターを実現する基幹技術開発に成功
ラックサイズで大規模光量子コンピューターを実現するための基幹デバイスとなる光ファイバー接続型高性能スクィーズド光源モジュールを実現しました。開発した光ファイバー結合型量子光源モジュールと光通信用光学部品を用いることで、６テラヘルツ以上の広帯域にわたって量子ノイズが７５パーセント以上圧搾された連続波のスクィーズド光の生成に、世界で初めて光ファイバー光学系で成功しました。