日産自動車が人工光合成における光エネルギーの利用効率を向上させる光の短波長化材料を開発 202201

日産自動車が人工光合成における光エネルギーの利用効率を向上させる光の短波長化材料を開発。二酸化炭素の再資源化を促して化石燃料依存を低減へ
　　Moterfan.jp  より　220120


　自然太陽光強度の数分の1という極めて低強度な光であっても、長波長な光を非常に高い効率で幅広い人工光合成で利用できる短波長な光に変換する材料を開発
　日産は、2050年までにクルマのライフサイクル全体でのカーボンニュートラルの実現を目指している。今回、同社はそのライフサイクルの一部である部品製造時の二酸化炭素排出量を削減するため、二酸化炭素を再資源化する人工光合成の技術に着目。

　人工光合成は、光エネルギーを光触媒に与えることで水を酸素と水素に分解し、その水素と二酸化炭素を反応させて、樹脂の原料となるオレフィン（※）等を合成することを可能とする。

(※エチレン・プロピレン・プタジエンなどの高分子化合物を総称する「不飽和炭化水素」。クルマ用部品の代表的なものとしてはPP(ポリプロピレン)、PE(ポリエチレン)などがある)

固体フォトンアップコンバージョン材料（UC材）

　太陽光には様々な波長の光が含まれるが、人工光合成に利用できるのは光触媒が吸収できる青色や紫外光に近い短波長の光のみ。長波長の光は利用できないため、その効率は高くなかった。

　光触媒にUC材を組み合わせると、従来利用できなかった長波長の光を利用可能な短波長の光へと変換することが可能となり、水素や樹脂原料などの生産量を高めることができる。しかし従来のUC材は可燃性の液体であることが多く、固体化した場合でも一般に効率や光照射に対する耐久性が低く、酸素を遮蔽した環境や集光した高い強度の光を必要としていた。

　日産と東工大は今回、独自に着想した熱力学的に安定な固体相を用いることにより、自然太陽光強度の数分の1という極めて低強度な光であっても、長波長な光（緑色から黄緑色の光）を非常に高い効率（理論上限の約30％）で、幅広い人工光合成で利用できる短波長な光（青色の光）に変換する材料を開発した。

　この技術により同社は、人工光合成の課題であった光利用の効率を高め、二酸化炭素の再資源化を促進し、カーボンニュートラルな社会の実現に貢献することを目指していく。

🏆 🎉アジア初 ノーベル賞の野依良治氏らに歴史的化学論文大賞 202201

🎉アジア初　ノーベル賞の野依良治氏らに歴史的化学論文大賞

　産経新聞ニュース　より　220120

　福井謙一氏（京都大福井謙一記念研究センター）と野依良治氏

　米国化学会は、ノーベル化学賞を平成１３年に受賞した野依良治・名古屋大特別教授の「不斉触媒反応」に関する論文と、昭和５６年に受賞した福井謙一・京都大名誉教授（故人）の「フロンティア電子理論」に関する論文を、「歴史的化学論文大賞」に選出した。化学の歴史を塗り替える飛躍的な革新をもたらした偉大な論文と、その研究が行われた機関をたたえるもので、アジア発の論文が受賞するのは初めて。

　野依氏は２０日、決定を受けてオンラインで記者会見し、「日本初の顕彰であり、大変光栄で名誉なことだ。私自身ではなく論文がよかったということで、それを育てていただいた名古屋大学が表彰されたことに意義があると思う」などと受賞の喜びを語った。

　化学物質には、成分が同じでも人間の左右の手のように構造が違う光学異性体があり、それぞれ性質が全く異なる。作り分けは困難だったが、野依氏は名大教授時代の昭和６２年、分子科学研究所、高砂香料工業との共同研究で、化学反応を自在に操る分子性触媒という物質を使い、一方の有用物質だけを効率的に作る「不斉合成」を実現したことを論文で発表した。

　これにより、ハッカの成分であるメントールの工業生産のほか、抗生物質や抗炎症薬、心臓病治療薬開発など、幅広い分野に有機合成化学を応用する道を開いた点が評価された。

　一方、福井謙一氏は、化合物の分子内の電子の在り方を量子化学により考察。一番不安定な電子「フロンティア電子」の密度が化学反応に関与しているとするフロンティア電子理論の論文を、京大教授だった昭和２７年に発表した。その結果、化学反応への理解が飛躍的に向上。バイオ分野やエレクトロニクス分野にも必要不可欠な理論となった点などが評価された。

　歴史的化学論文大賞は、２００６(平成１８年)に創設された。革新的で波及効果が大きく、発表から２５年以上経過しても色あせない化学論文が対象。

　研究が行われた機関に対して記念の盾が贈られる。

　これまで、アボガドロの分子説、パスツールの光学活性体、メンデレーエフの元素周期律、ワトソン・クリックのＤＮＡ二重らせんなど、画期的な重要研究の論文約８０件が選ばれてきた。

村田製作所が量子乱数で車載セキュリティを高度化、量子コンピュータ時代に対応 202201

村田製作所が量子乱数で車載セキュリティを高度化、量子コンピュータ時代に対応
　　Monoist  より　220120  朴尚洙

　村田製作所は、「第14回国際カーエレクトロニクス技術展」(2022年1月19～21日,東京ビッグサイト)において、量子乱数ハードウェアセキュリティモジュール(HSM)を展示した。

　量子コンピュータ時代に求められる耐量子計算機暗号（PQC）に利用可能な、偏りの少ない量子乱数を生成するHSMを外付け部品として自動車やドローンのシステムに組み込むことでより高度なセキュリティ対策を実現する。

　2025年のサンプル提供をめどに開発を進めているところだ。

　開発中の量子乱数HSMは、CMOSイメージセンサーにLEDで光を当てることで、量子ショットノイズを単位時間ごとに抽出し、乱数の基となるランダムデータを取り出すという原理を利用している。

　「熱雑音などの物理現象を基にした従来の乱数生成は、ある程度前後の相関があるため、量子コンピュータのような膨大な計算能力を使えば前の乱数から後の乱数が分かり、暗号を解読できてしまう可能性がある。一方、今回の量子ショットノイズは前後の相関がないので量子コンピュータでも暗号の解読が難しい」（村田製作所の説明員）。

　村田製作所は、量子暗号通信技術や量子乱数発生器などを手掛けるスイスのIDQuantiqueとの共同開発により、量子ショットノイズに基づく量子乱数を生成する機能や暗・複合回路などの1パッケージ化を進めている。

　現在、自動車のOTA（Over the Air）によるソフトウェアアップデートを行う場合には、車載システムへのセキュリティ機能の搭載が求められているが、その多くがマイコン内部のHSM回路によって実現されている。

　ただし、来るべき量子コンピュータ時代には、マイコンのHSM回路ではセキュリティを担保することが難しくなる。そこで村田製作所は、大規模な設計変更を行わずに外付け部品を追加するだけで、量子コンピュータ時代に求められるPQCを実現できる量子乱数HSMを提案していく考えだ。

　自動車以外でも、ドローン、データセンター、サーバなどへの適用も想定している。

🚶‍♀️…仏徳山…朝日山…塔の島… 220120

🚶‍♀️…右岸堤防道…莵道太閤橋…太閤堤跡公園…朝霧通…早蕨の道…宇治上神社前…仏徳山遊歩道↗︎同:展望台👀↗︎同:山頂↘︎仏徳山/朝日山境…朝日山山道↗︎同:観音堂…同:展望台👀…同:山頂↘︎同:裏山道…仏徳山/朝日山境…仏徳山山道↘︎興聖寺裏…琴坂…右岸路…観流橋…朝霧橋…橘島:塔の島…喜撰橋…網代の道…塔の川左岸沿…平等院表参道…宇治橋…右岸堤防道…>

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🌤:仏徳山展望台6℃:

雪予報で防水🧥で出かけるもセーフ,残念。

帰宅後:雪混じりミゾレが夕焼けに映える

　大寒らしい天候で…

仏徳山で山雀,シジュウガラ,コゲラを👀

　更に塔の島にて翡翠バッチリ👀

仏徳山でコゲラの木突き(いい音)

同上

興聖寺裏山の「マムシ注意‼︎」の場所

翡翠:塔の島と橘島間にて

同上

ミゾレ混じりの雪が降ってる時の夕焼け

超伝導に「ライバル出現」…シリコン半導体で量子コンピューター素子の作製成功 202201

超伝導に「ライバル出現」…シリコン半導体で量子コンピューター素子の作製成功

　　読売新聞ｵﾝﾗｲﾝ　より　220120

　量子コンピューターの基本素子「量子ビット」をシリコン半導体で作り、応用可能な精度で操作することに成功したと、理化学研究所などの国際研究チームが英科学誌ネイチャーに２０日、発表する。シリコンを使った量子コンピューターは大規模化に向いている特徴があるとされ、実現に向けた一歩となる。

　量子コンピューターは、従来のコンピューターが苦手な種類の計算を超高速で行える可能性を秘めるが、計算エラーが起きやすいことが課題となっている。

　実用化には、素子の操作一つ一つで９９％以上の精度が必要だが、シリコンの量子ビットは２素子を連動させる操作の精度が９８％止まりだった。

　理研創発物性科学研究センターの 樽茶 たるちゃ 清悟・副センター長らの国際チームは、シリコン内の微小空間に電子２個を閉じ込め、電子の磁気的な性質を利用する量子ビットを作製。永久磁石とマイクロ波を組み合わせた独自手法でこれを操作し、９９・５％の精度を達成した。実際に、量子コンピューター用の計算を２種類行い、高い確率で正答が出ることも確認したという。

　これまで「超伝導」など３方式でも同レベルの量子ビットが作られているが、樽茶氏は「半導体は既に発達している加工技術など、様々な強みがある。これから大規模化を目指す」と話している。

　産業技術総合研究所新原理コンピューティング研究センターで超伝導方式に取り組む川畑史郎・副研究センター長の話「今まで超伝導の独り勝ちだったが、強力なライバルが現れた。課題はまだ山ほどあるが、実用的な大規模量子コンピューターへの期待を抱かせる、重要な一歩だ」と話している。