0109ロボット マテリアルベースでのリザバー演算素子の開発とロボティクスへの応用に成功~ＡＩロボットが何をつかんだか判別~
単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）／ポルフィリン（Ｐｏｒ）－ポリオキソメタレート（ポリ酸、ＰＯＭ）複合体のランダムネットワークを人工知能素子の一種であるリザバー演算（ＲＣ）素子として応用し、ロボットアームのハンド部分から得られる触感信号をリザバー演算させることでロボットが何をつかんだのかを判別（把持物体認識）することに成功しました。
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1700応用理学一般 「富岳」を用いた１万超の原子を含むナノ物質の超高速光応答シミュレーションに成功
先端のレーザー技術を用いた光科学の研究では、極めて強く短いパルス光を物質に照射することにより、多くの新奇な現象が発見されています。これらの現象を理解するためには、光を照射した物質の内部で起こる、電子やイオンのミクロな運動を解明することが必要です。本研究では、スーパーコンピューター「富岳」を用い、１万を超える原子を含むナノ物質の光応答の第一原理計算に、世界で初めて成功しました。
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。
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。
0400電気電子一般 強固で安定したポラリトン状態の室温凝縮を実現
光と物質間のハイブリッドな量子状態として知られる「ポラリトン状態」が、全無機ペロブスカイトと呼ばれる材料の使用により、全く新しい物理形態で形成されており、室温凝縮できることを示した。ハイブリッド状態をより強固で安定して形成でき、しかも室温で凝縮可能という点で従来の無機半導体もしくは有機半導体を用いた技術と異なり、新たな発見となる。
1702地球物理及び地球化学 福徳岡ノ場の火山活動について（12 月27 日観測）
福徳岡ノ場の火山活動について（12 月27 日観測）新島：12 月14 日の観測結果と比較し、新島は縮小しており、波浪により陸地が見え隠れしている状況であった。活動：観測中の噴火は認められなかった。変色水：新島の東側から茶褐色の変色水の湧出を認め、同位置から東側約５㎞にかけて黄緑色の変色水の分布を認めた。福徳岡ノ場の東約５㎞付近に長さ約400m弱の軽石と思われる筋状の浮遊物を認めた。
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。
1104空気調和 地下鉄における混雑時の運転状況を模した車内 CO2濃度の計測と換気の評価
地下鉄の実車両を用いて混雑時の運転状況を模してCO2を車両内に吐出させ、車内CO2濃度変化を実測。混雑時の運転状況を模して窓閉状態で約9分間走行すると、車内のCO2濃度は3,200 ppm程度まで上昇した。10 cm×2カ所の窓開状態で車内のCO2濃度は約15％減少し、窓開けによる換気は一定の効果があることが改めて確認された。
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。
1602ソフトウェア工学 複雑なブラックボックス型AIを判断基準が明確なAIに変換するAI単純化技術を開発
従来のブラックボックス型AIを判断基準が明確なAIに変換するAI単純化技術を開発しました。本技術を用いたAIは、あらゆる入力に対して人が理解できる単純な予測式を創出することにより、明確な判断基準の下で予測結果を提示します。さらに、お客さまの経験や知識に基づき予測式を調整できるため、予測精度を維持・向上しながら安心してAIを利用することが可能となり、お客さまに寄り添った信頼できるAIの実現に貢献します。本技術の一部は、日立グループにおける製品出荷前の自動検査ラインに適用され、熟練者不足の解消や検査速度の向上効果が確認されました。今後日立は、製造・金融・インフラ制御などさまざまな領域で、信頼できるAIの実装とそれを通じた社会全体のデジタルトランスフォーメーション(以下、DX)加速に貢献していきます。
0505化学装置及び設備 森と太陽から水素を作る革新的プラント～あらゆる既知手法より少ないCO2排出量を実現～
「森」と「太陽」という自然界に豊かに存在する天然資源から水素を製造可能な革新的なプラントの概念設計に成功しました。本プラントはライフサイクル環境評価の結果、従来用いられてきたあらゆる水素製造法よりCO2の排出量が少ない（水電解の約30分の1）という結果が得られました。
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。
