1601コンピュータ工学 さまざまな計算を何ステップでも実行できる万能な光量子プロセッサーを開発
「究極の大規模光量子コンピューター」方式の心臓部となる計算回路である独自の光量子プロセッサーの開発に成功しました。その光量子プロセッサーが、回路構成の変更なしに、情報を乗せた１個の光パルスにさまざまな種類の計算を複数ステップ実行できることを示しました。
科学技術振興機構
1601コンピュータ工学 
1602ソフトウェア工学 自動運転における重大な問題をシミュレーションで検出する技術を開発
自動運転システムのシミュレーションにおいて、急加速や急ハンドルが起きているなど事故につながるような複合的で重大な問題が発生するシミュレーションシナリオを効率良く自動で見つける技術を開発しました。
1700応用理学一般 磁石の中の竜巻（スキルミオンひも）の３次元形状の可視化に成功 ～新しい磁気情報処理手法の開拓に期待～
磁性体の中に存在する「スキルミオンひも（電子スピンが作る竜巻構造）」の３次元形状を可視化することに、世界で初めて成功しました。ＣＴスキャンの原理を応用することで、その３次元形状の直接観測に成功しました。
1700応用理学一般 電子の集団振動で光子を量子ドットへ運ぶ~表面プラズモンアンテナにより量子インターフェースの高効率化に成功~
表面プラズモンポラリトンという光で励起される電子の集団振動を利用して、半導体横型量子ドットへの光子の照射をより効率的に行うことが可能であることを世界で初めて明らかにしました。
0105熱工学 熱の流れに量子効果が与える影響の解明 ～エネルギーロスのない熱流の発見と、量子熱機関への応用～
量子的な状態の重ね合わせが熱の流れにどのように影響するかの系統的な規則を理論的に明らかにしました。この規則によれば、適切な種類の量子重ね合わせを大量に用意することで、マクロな大きさの、エネルギー損失のない熱の流れを作ることができます。この効果を用いることで、少なくとも理想化されたモデルの上では、発電機・エンジン・冷却器などを始めとした熱機関の性能が大幅に向上することが分かりました。
1504数理・情報 制御システムの最適化問題をディープニューラルネットワークで解く
「制約付きの非線形システムに対する離散時間確率的最適制御問題」を解く新たな方法として時相深層展開を提案しています。時相深層展開とは、動的システムの状態変化をディープニューラルネットワークの階層（レイヤー）に展開し、各レイヤーが各時刻での制御入力を決定するパラメーターを持つようにしたものです。
0501セラミックス及び無機化学製品 世界初、接着剤が引き剥がされるプロセスを電子顕微鏡でリアルタイム観察
電子顕微鏡下で接着剤の剥離過程をリアルタイムで直接観察することに成功した。破壊に至るまでに接着剤の極微小な変形が複雑に進行する現象が明らかになった。
1700応用理学一般 機械学習による世界最速の３次元電子顕微鏡ナノイメージング
機械学習を活用したノイズフィルターを組み込んだ新しい電子顕微鏡の計測手法を開発し、物体の内部をナノメートル（１００万分の１ミリメートル）スケールの解像度で立体的に可視化するトモグラフィーと呼ばれる観察技術を従来よりも１００倍高速化することに成功しました。
0101機械設計 信頼性が高いガスタービンのシステム設計を自動で効率良く発見する技術を開発
ガスタービンの制御システム設計で与えられた複数の要求仕様を満たす設計を自動で発見する手法を開発しました。従来の手法を改良し、エキスパートによる設計に匹敵する制御方法を全自動計算によって発見できるようになりました。内部の挙動を数式などのモデルで記述できない「ブラックボックス」な制御システム一般に対して活用でき、自動運転をはじめとしたさまざまな分野での設計プロセスに応用が期待されます。
1700応用理学一般 世界最高品質の単元素トポロジカル・ディラック半金属を実現
世界最高品質のα－スズ（α－Ｓｎ）薄膜をＩＩＩ－Ｖ族半導体インジウムアンチモン（ＩｎＳｂ）基板（００１）上に結晶成長（エピタキシャル成長）させることに成功し、α－Ｓｎ薄膜のさまざまなトポロジカル物性を初めて明らかにしました。
1700応用理学一般 分子の鎖を並べて柔らかい結晶を作る ～気体を効率良く吸脱着できる多孔性材料への可能性～
2021-10-14 理化学研究所,東京大学,科学技術振興機構理化学研究所（理研） 創発物性科学研究センター 統合物性科学研究プログラム 創発分子集積研究ユニットの佐藤 弘志 ユニットリーダー（東京大学 大学院工学系研究科 客員研究員、科学...
1700応用理学一般 トポロジカルスピン構造から生じる磁気光学応答の観測に成功
カイラル磁性体ＭｎＧｅの薄膜において、トポロジカル磁気構造の形成に由来する巨大な磁気光学効果を発見しました。