研究成果

論文

1. “Dynamics of quantum cellular automata electron transition in triple quantum dots”,
   Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Wataru Izumida, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, and Tomohiro Otsuka,
   Physical Review B 110, 235421 (2024), arXiv:2403.06333.
   
2. “Probing electron trapping by current collapse in GaN/AlGaN FETs utilizing quantum transport characteristics”,
   Takaya Abe, Motoya Shinozaki, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, Norikazu Ito, Taketoshi Tanaka, Ken Nakahara, and Tomohiro Otsuka,
   Applied Physics Letters 125, 253501 (2024), arXiv:2408.04109.
   
3. “Microwave-dependent quantum transport characteristics in near pinched-off GaN/AlGaN field-effect transistors”,
   Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takashi Kumasaka, and Tomohiro Otsuka,
   Physical Review B 110, 035305 (2024), arXiv:2404.11756.
   
4. “Visual explanations of machine learning model estimating charge states in quantum dots”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Motoya Shinozaki, Takumi Aizawa, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   APL Machine Learning 2, 026110 (2024), arXiv:2210.15070.
   
5. “Radio-frequency reflectometry in bilayer graphene devices utilizing micro graphite back-gates”,
   Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, and Tomohiro Otsuka,
   Physical Review Applied 20, 014035 (2023), arXiv:2212.00175.
   
6. “Scalable fabrication of graphene nanoribbon quantum dot devices with stable orbital-level spacing”,
   Toshiaki Kato*, Takahito Kitada*, Mizuki Seo, Wakana Okita, Naofumi Sato, Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Takeshi Kumasaka, Takumi Aizawa, Yui Muto, Toshiro Kaneko, and Tomohiro Otsuka*,
   Communications Materials 3, 103 (2022), (*equal contribution).
   

国内学会・研究会等

1. “Classifying the Charge State of Quantum Dots by Machine Learning and Improving the Performance by Visual Explanations of the Model”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Motoya Shinozaki, Takumi Aizawa, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   International Conference on the Physics of Semiconductors 2024, Ottawa, Jul. 30, 2024 (oral).
   
2. “Improvement of Charge State Estimation in Quantum Dots by Machine Learning and Visualization of the Model by Grad-CAM”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   The 5th International Symposium on AI and Electronics, Sendai, Feb. 20, 2024 (poster presentation).
   
3. “Improving the generalization performance of the machine learning model estimating charge states in quantum dots”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   Symposium for the Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science and Spintronics, Sendai, Nov. 28, 2023 (poster).
   
4. “High-frequency measurement in graphene nanostructures for quantum devices”,
   Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, and Tomohiro Otsuka,
   Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems, Superconducting SFQ VLSI Workshop, and International Workshop of Spin/Quantum Materials and Devices, Sendai, Nov. 17, 2023 (Oral).
   
5. “Automatic state recognition of quantum dot hardware utilizing machine learning”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   International Conference on Machine Learning Physics, Kyoto, Nov. 15, 2023 (poster).
   
6. “Radio-frequency reflectometry measurement in bilayer graphene microdevices”,
   Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Riku Tataka, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka, and Tomohiro Otsuka,
   International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems, Grenoble, Jul. 11, 2023 (poster).
   
7. “Automatic charge state estimation in quantum dots by machine learning and visual explanation of the model with Grad-CAM”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems, Grenoble, Jul. 11, 2023 (poster).
   
8. “Noise Robust Automatic Recognition Method of Charge States in Quantum Dots by Machine Learning”,
   Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura, Motoki Shiga, and Tomohiro Otsuka,
   The 4th International Symposium on AI and Electronics, Sendai, Feb. 13, 2023 (video presentation).
   
9. “High-frequency measurement in bilayer graphene nanodevices”,
   Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Riku Tataka, Takumi Aizawa, Takeshi Kumasaka and Tomohiro Otsuka,
   Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science, Online, Oct. 25, 2022 (poster).
   
10. “Charge state recognition in double quantum dot devices by machine learning”,
    Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura and Tomohiro Otsuka,
    Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, and International Joint Graduate Program in Materials Science, Online, Oct. 25, 2022 (poster).
    
11. “Noise robust recognition of charge states in quantum dots by machine learning and preprocessing”,
    Yui Muto, Takumi Nakaso, Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Takahito Kitada, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, Atsunori Kanemura and Tomohiro Otsuka,
    International Conference on the Physics of Semiconductors 2022, Jun. 27-30, 2022 (poster).
    
12. “Quantum Dots in plasma CVD Graphene Nanoribbons”,
    Takahito Kitada, Mizuki Seo, Takaya Abe, Motoya Shinozaki, Naohumi Sato, Takumi Aizawa, Yui Muto, Toshiro Kaneko, Toshiaki Kato and Tomohiro Otsuka,
    International Symposium for The Core Research Clusters for Materials Science and Spintronics, Online, Feb. 24, 2021 (poster).
    

国内学会・研究会等

1. “Microwave resonances in disorder-induced quantum dots within GaN/AlGaN FETs”,
   Motoya Shinozaki, Takaya Abe, Kazuma Matsumura, Takumi Aizawa, Takashi Kumasaka, and Tomohiro Otsuka,
   The 13th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information、那須、2024年9月25日(口頭)
   
2. 「GaN FETにおけるマイクロ波共鳴ピークの解析」、
   松村和真、阿部峰也、篠崎基矢、相澤拓海、熊坂武志、大塚朋廣、
   日本物理学会、オンライン、2024年3月21日(口頭)
   
3. 「機械学習を用いた量子ドット電荷状態判別の汎化性能改良」、
   武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、志賀元紀、大塚朋廣、
   第9回 量子技術・機械学習 融合ミーティング、仙台、2023年11月7日 (口頭)
   
4. 「二層グラフェン微細構造における高周波反射測定手法の開発」、
   上面友也、篠崎基矢、熊坂武志、藤原義弘、田高陸、相澤拓海、大塚朋廣、
   ナノ・スピン実験施設研究発表会、仙台、2023年10月5日(口頭)
   
5. “Radio-frequency reflectometry in bilayer graphene quantum dot”,
   Tomoya Johmen, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takumi Aizawa, and Tomohiro Otsuka,
   The 12th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information、那須、2023年9月27日(口頭)
   
6. 「機械学習を用いた量子ドットハードウェアの自動状態推定」、
   武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、志賀元紀、大塚朋廣、
   学習物理領域研究会、東京、2023年9月27日(ポスター)
   
7. 「機械学習を用いた量子ドットハードウェアの自動状態推定」、
   武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、志賀元紀、大塚朋廣、
   学習物理領域研究会、東京、2023年9月27日(口頭)
   
8. 「機械学習による量子ドット電荷状態推定の汎化性能改良」、
   武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、志賀元紀、大塚朋廣、
   日本物理学会、仙台、2023年9月17日(口頭)
   
9. 「量子ドット電荷状態推定機械学習モデルの予測判断根拠可視化」、
   武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、志賀元紀、大塚朋廣、
   日本物理学会、オンライン、2023年3月24日(口頭)
   
10. 「機械学習による量子ドット状態の自動推定と制御」、
    武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、志賀元紀、大塚朋廣、
    第8回 量子技術・機械学習 融合ミーティング、仙台、2023年1月24日 (口頭)
    
11. 「機械学習と前処理によるノイズ耐性のある量子ドット電荷状態推定」、
    武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、大塚朋廣、
    ナノ・スピン実験施設研究発表会、仙台、2022年10月13日(口頭)
    
12. 「二層グラフェン微小デバイスにおける高周波反射測定」、
    上面友也、篠崎基矢、熊坂武志、藤原義弘、田高陸、相澤拓海、大塚朋廣、
    日本物理学会、東京、2022年9月13日(口頭)
    
13. 「機械学習と前処理によるノイズ耐性のある量子ドット電荷状態推定」、
    武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、 Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、 Andreas D. Wieck、 樽茶清悟、兼村厚範、大塚朋廣、
    日本物理学会、オンライン開催、2022年3月16日(口頭)
    
14. 「GaN FETの電流コラプス下における量子ドット形成」、
    阿部峰也、篠崎基矢、相澤拓海、熊坂武志、伊藤範和、田中岳利、中原健、大塚朋廣、
    日本物理学会、オンライン開催、2022年3月16日(口頭)
    
15. 「高周波反射測定による量子ドットQCA状態電荷遷移の実時間観測」、
    相澤拓海、篠﨑基矢、藤原義弘、熊坂武、中島峻、Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健太、野入亮人、Arne Ludwig、Andreas D. Wieck、樽茶清悟、大塚朋廣、
    日本物理学会、オンライン開催、2022年3月16日(口頭)
    
16. 「機械学習と前処理によるノイズ耐性のある量子ドット電荷状態推定」、
    武藤由依、中曽拓、相澤拓海、篠﨑基矢、北田孝仁、中島峻、Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健、 野入亮人、伊藤匠、Arne Ludwig、Andreas D. Wieck、樽茶清悟、兼村厚範、大塚朋廣、
    第7回 量子技術・機械学習 融合ミーティング、オンライン開催、2022年3月10日 (口頭)
    
17. “Real-time measurement of QCA charge transition in quantum dots by rf-reflectometry”,
    Takumi Aizawa, Motoya Shinozaki, Yoshihiro Fujiwara, Takeshi Kumasaka, Wataru Izumida, Takashi Nakajima, Matthieu R. Delbecq, Jun Yoneda, Kenta Takeda, Akito Noiri, Arne Ludwig, Andreas D. Wieck, Seigo Tarucha, and Tomohiro Otsuka,
    The 11th Workshop on Semiconductor/Superconductor Quantum Coherence Effect and Quantum Information、ハイブリッド開催、2022年2月21日(口頭)
    
18. 「GaN FETにおけるマイクロ波依存伝導の観測」、
    阿部峰也、篠崎基矢、相澤拓海、熊坂武志、伊藤範和、田中岳利、中原健、大塚朋廣、
    日本物理学会、オンライン開催、2021年9月21日(口頭)
    
19. 「CVDグラフェンナノリボンにおける単一量子ドット形成」、
    北田孝仁、阿部峰也、瀬尾瑞樹、佐藤尚郁、篠﨑基矢、相澤拓海、武藤由依、金子俊郎、加藤俊顕、大塚朋廣、
    日本物理学会、オンライン開催、2021年3月15日 (口頭)
    
20. 「機械学習による量子ドットの電荷状態推定」、
    中曽拓、篠﨑基矢、相澤拓海、北田孝仁、武藤由依、中島峻、Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健、 野入亮人、伊藤匠、Arne Ludwig、Andreas D. Wieck、樽茶清悟、兼村厚範、大塚朋廣、
    量子技術・機械学習融合セミナー、オンライン開催、2021年2月5日 (口頭)
    
21. 「機械学習による量子ドットの電荷状態推定」、
    中曽拓、篠﨑基矢、相澤拓海、北田孝仁、武藤由依、中島峻、Matthieu R. Delbecq、米田淳、武田健、 野入亮人、伊藤匠、Arne Ludwig、Andreas D. Wieck、樽茶清悟、兼村厚範、大塚朋廣、
    日本物理学会、オンライン開催、2020年9月9日 (口頭)
    
22. 「分子性イオン結晶におけるオージェ・フリー発光の温度特性」、
    相澤拓海、八木橋亨、北浦守、大西彰正、
    UVSOR sympo 2019、愛知県、2019年11月16-17日 (ポスター発表)