スパコンをパソコン並みに小さくする基礎技術を開発

【技術】スパコンをパソコン並みに小さくする基礎技術を開発/NTT
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1393333759/-100
1 :伊勢うどんφ ★:2014/02/25(火) 22:09:19.74 ID:???
 NTTはスーパーコンピューターをパソコン並みに小さくする基礎技術を開発した。情報伝送の担い手をこれまでの電子から光に変える。
光は電子より速く進み、小さな半導体チップで高速の処理ができると説明している。10年後の実用化が目標という。
研究成果を英科学誌ネイチャー・マテリアルズ(電子版)に掲載した。

 半導体の中に、光が行き来する構造を作った。直径170ナノ(ナノは10億分の1)メートルの穴を整然と並べたシリコンの板のうえに、
インジウムやリンでできた細線を置いた。
 線を光信号が通る仕組み。データを記録するメモリーや、信号を切り替えるスイッチが同じ製法でできる。
 光で計算結果を高速でやり取りすれば、小型のパソコンでも、スパコン並みの計算速度が出せるという。
光は電子と違って、熱を発生しない。冷却装置も省ける。最先端のスパコンは広大な敷地が必要になるくらい大きい。

2014/2/24 23:43 日経新聞
http://www.nikkei.com/article/DGXNZO67335170U4A220C1TJM000/

NATURE MATERIALS
Movable high-Q nanoresonators realized by semiconductor nanowires on a Si photonic crystal platform
http://www.nature.com/nmat/journal/v13/n3/full/nmat3873.html
nmat3873-f1.jpg
nmat3873 2


2 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 22:11:56.79 ID:Q/8cL6fM
NTT、ナノワイヤと光結晶技術で光を閉じ込め-光素子実現に一歩、集積技術開発
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720140221eaal.html
5 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 22:15:16.11 ID:6WVdhMPV
それでもSSL128bitは解読できませんッ><
6 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 22:16:08.64 ID:VZ76Vcvb
元技術は単なるPhCか
13 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 22:19:08.76 ID:kThFHQ5w
これは酷い

スパコンで大事なのは放熱であって、たとえ光で通信したところで熱は発生するし、そもそも
通信による熱の発生より演算による熱の発生のほうが多くてそれは光通信では防げないの
で、今と同程度の表面積がないと無理だっての
45 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 22:44:04.75 ID:JGPflwv0
>>13
おまえ、青い光は温度高くないって知らなさそう。青白い炎と青い光はべつもの。
72 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 23:51:16.63 ID:tCrbJF8o
>>45
これは酷い…
73 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 23:52:59.88 ID:JGPflwv0
>>72
んや、おまえみたいな信じやすいばかをかもるためにうそ、ついてるばあいがあるからよ色温度。
79 :名無しのひみつ:2014/02/25(火) 23:57:35.55 ID:tCrbJF8o
>>73
いやいや
お前、ちゃんと読めよ
光の温度なんて最初から関係ないだろ
光に温度がなかろうが演算で大量の熱を発生するという話だろ
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植物の光合成に匹敵する人工光合成に目処…2段階のエネルギー移動で光を効率よく捕集する分子システムを初めて開発

【技術】植物の光合成に匹敵する人工光合成に目処…2段階のエネルギー移動で光を効率よく捕集する分子システムを初めて開発/東工大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1389778011/1-17
1 :ケンシロウとユリア百式φ ★:2014/01/15(水) 18:26:51.33 ID:???
東京工業大学理工学研究科の石谷治教授と
豊田中央研究所の稲垣伸二シニアフェローの共同研究チームが、
2段階のエネルギー移動で光を効率よく捕集する分子システムを初めて開発した。
太陽エネルギーを高効率で化学エネルギーに変換する植物の光合成に匹敵する
人工光合成の実現につながる成果。Chemical Science に論文が掲載される。

光を吸収する有機分子を多量かつ規則正しく配置した壁で構成される
多孔質材料のメソポーラス有機シリカ(PMO)に金属錯体を導入することにより、
400個を超える有機分子が吸収した光エネルギーを集めた。
まず5つの金属錯体が集め、最終的に一つの分子に集約することができた。

植物の光合成では、クロロフィルなど比較的単純な分子の集合体(LH2と呼ばれる光アンテナ)を
葉の表面に幅広く配置することで、大面積で太陽光を捕集している。
これをエネルギー移動により、まず単位面積当たり数の少ないLH1(クロロフィルの集合体)に集め、
その後、その近傍に配置された構造が複雑な反応中心へと移動させる
2段階での光エネルギー集約ステムを構築することで、太陽光の効率の良い利用を達成している。
これまで、植物を真似た光捕集システムの研究は行われてきたが、
多量の単純な有機分子から2段階で光を集約するシステムの報告はなかった。

PMOの開発は、豊田中研の稲垣グループが行った。東工大の石谷研究室は、
LH1と反応中心のモデルとしての多核金属錯体(Ru-Re5)を開発した。
5つのレニウム錯体が吸った光が同じ分子内の中心に配置された
一つのルテニウム錯体に集約される1段階光捕集系であるという。

今回、Ru-Re5をPMOの空孔に導入・固定した。
この複合系は、光合成と同様に2段階で光エネルギーを集約することができる。
400個を超えるPMOの有機分子(植物のLH2に対応)が捕集した光エネルギーは、
まずRu-Re5の5つのレニウム(LH1に対応)錯体が集め、
最終的に一つのルテニウム錯体(反応中心に対応)に集約される。

今回開発した光捕集システムを、二酸化炭素の還元資源化や水からの
水素発生を駆動する光触媒と融合することで、太陽エネルギーを効率よく吸収し、
化学エネルギーに変換する人工光合成系の開発につながる。
また、このシステムの導入により、高価で稀少な人工光合成用の光触媒の使用量を大幅に低減できるという。

http://111.89.136.85/app-def/S-102/wp/wp-content/uploads/2014/01/n000122.jpg
n000122.jpg

(左)今回開発した光捕集・集約システム:
多くの有機基(ビフェリル)が導入された壁で構成された多孔質材料に、
直鎖状の5核レニウム錯体の中心にルテニウム錯体が結合した分子が固定されている。
(右)400個を越える有機分子が吸収した光エネルギーを、
まず5つのレニウム錯体が集め、最終的に一つのルテニウム錯体に集約する (出所:東京工業大学)

ソース:SJNニュース(2014年1月15日)
http://sustainablejapan.net/?p=4765
関連リンク:東工大のプレスリリース
http://www.titech.ac.jp/news/2014/024699.html
関連リンク:Chemical Scienceに掲載された論文要旨
「Efficient light harvesting via sequential two-step energy accumulation
using a Ru?Re5 multinuclear complex incorporated into periodic mesoporous organosilica」(英文)
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/SC/c3sc51959g#!divAbstract

2 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:35:23.17 ID:oyFfIb34
レニウムは高いだろ・・・

希少性ではピラミッドの頂点みたいな金属だよ。

3 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:38:00.33 ID:5eDQCTMM
>>2
Wiki見たんだが、このシステムが軌道に乗ったら北方領土返還とか絶望的じゃないか。

4 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:39:29.92 ID:DzqrRvNO
植物はすごいなあ
人類はやっと光合成の入り口に辿りついたのに
植物は地球ができてしばらくしてすぐそれができるようになった

5 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:46:11.73 ID:wO89xA+4
またノーベル賞?

6 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:46:52.93 ID:oyFfIb34
光合成で炭化水素作って、直に燃料電池?
いったん人口芋にためる?

7 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:49:50.64 ID:DOKNWpFq
>>4
・・・
植物のほうが進化してる面があるぅ・・・

8 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:50:35.43 ID:DOKNWpFq
>>4
・・・
植物のほうが進化してる面があるぅ・・・

9 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:50:46.24 ID:FRjQtZIg
希少金属でしか成り立たない技術を見出し確率出来る日本ってすごいと思う。

10 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:51:22.65 ID:8h9vfWEa
その触媒はなんぼほど持つのだ?

11 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:53:23.78 ID:DOKNWpFq
>>8
間違えて二回クリックした
全与野党が脱原発の方向なんだけど、
まだまだ植物とかに見習うことは多いなぁ・・・

12 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:53:59.19 ID:wO89xA+4
カジノ爆砕宇都宮!
(゚Д゚)ノ
カジノ爆砕宇都宮!

13 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 18:58:02.08 ID:OSoGNK+3
レニウムか。

もう少し安くて普遍的な元素。

できたら発見されてるか。

14 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 19:03:27.53 ID:aPuraOyb
いづれは宇宙旅行で使われるようになるのかな

15 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 19:07:14.36 ID:cxA78dQw
多分こう言うの実用化去れないんだろうな…

16 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 19:08:40.17 ID:oyFfIb34
>>3

心配するな北海道でも採れる。
経済的に成り立つかどうかは知らんが、
鉱石は北海道にもある。

17 :名無しのひみつ:2014/01/15(水) 19:12:09.73 ID:i1nvDEDZ
hνはわかるが
ETて何

【光学】「闇のビーム」で物体を見えなくする技術

【光学】「闇のビーム」で物体を見えなくする技術
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1387606245/-100
1 :依頼38-210@sin+sinφ ★:2013/12/21(土) 15:10:45.11 ID:???
光を集束させる際に、光強度がほぼゼロの「闇の領域」を中央部分につくりだすことで、
その領域内の物体を見えなくする「反・解像」(anti-resolution)技術が開発された。

シンガポール国立大学の研究チームが、
「闇のビーム」を照射することによって、物体を見えなくできる装置を開発した。
この装置は、従来の光学的手法を逆転させたものだ。
光学技術は一般に、可能な限り鮮明な像を結ぶことを目指す。
通常の結像系では、光を集束して点拡がり関数というパターンをつくりだす。
これは、高強度の光の山(メインローブ)が中央にあり、その外側を低強度の光が同心状に囲み、
さらにその外側に高強度のローブがある、というパターンだ。

解像度を最大限に高めるには、中央のローブの幅を狭く、強度を高くして、
外側のローブを抑制しなくてはならない。
そのようにすると、非常に鮮明で境界のくっきりとした像が結ばれる(冒頭画像の「b」にある「Super-resolution」)。
しかし、これと正反対の手法を用いることで、
研究チームは巨視的物体(分子以上の物質世界のこと)をビームで見えなくすることに成功した。
すなわち、外側のローブの強度を高め、中央のローブを抑制して、中央領域の光の電界強度をほぼゼロにするのだ。
研究では、特殊なレンズを使って中央のローブをぼかし、外側のローブの強度を高めた。
この3次元領域にある物体は解像されないため、目に見えなくなる。
チームはこの現象を、「反解像」(anti-resolution)と名づけた(冒頭画像のd)。
研究では、大きさ40マイクロメートルの3次元物体(アルファベットのNの文字)を、
単一周波数の光(赤色レーザー光線)から隠すことに成功した。
「この新たな光の操作スキームは、光学結像系に非常に多くの可能性をもたらすものだ。
何かの背後にあるものを見る軍事用の監視技術や、
高い電界強度で囲んで物体を覆い隠すといった用途が考えられる」と、
研究を指揮したシンガポール国立大学、電気・コンピューター工学部のチャオ・ワンは説明している。

この技術を応用すれば、将来、物体に向けて使用できる「透明銃」のようなものが作れるかもしれない。
しかしそのためには、この技術を幅広い周波数の光に使えるようにしなくてはならない。

イメージ:
http://wired.jp/wp-content/uploads/2013/12/Dark_Beam-e1387418290870.png
Dark_Beam-e1387418290870.png

http://wired.jp/wp-content/uploads/2013/12/Dark_Beam_02-e1387418528869.png
Dark_Beam_02-e1387418528869.png

ソース:「闇のビーム」で物体を見えなくする技術
http://wired.jp/2013/12/19/anti-resolution-invisible-gun/
41 :名無しのひみつ:2013/12/21(土) 17:53:18.82 ID:kpiIsKT/
該当論文(arXivなので無料で読めます)
http://arxiv.org/abs/1312.0057v2

もうちょっと詳しい記事(英語)(>>1の日本語ソースにない図もあります…まあ論文見れば載ってるけど)
http://www.extremetech.com/extreme/172797-anti-resolution-darkness-ray-can-make-objects-invisible-from-a-distance

英語苦手なんでまだ軽くしか読んでないけどこれって光学と同時に材料(メタマテリアル)の話題でもあるのか
まあでもarXivなんで論文のレベルとしてはある程度察してくださいってことなのかなぁ
それとも信念を持ってarXivに投稿してたりするんだろうか…

1週間程度かかるとされた大規模な計算を、1時間に短縮することに成功 スパコン「京」で/理化学研究所

【計算】1週間程度かかるとされた大規模な計算を、1時間に短縮することに成功 スパコン「京」で/理化学研究所
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1386236995/-100
1 :白夜φ ★:2013/12/05(木) 18:49:55.90 ID:???
大規模計算1週間を1時間に短縮 スパコン「京」で

 
理化学研究所は5日、スーパーコンピューター「京」(神戸市)を使い、
従来は1週間程度かかるとされた大規模な計算を、1時間に短縮することに成功したと発表した。
膨大な情報を扱う「ビッグデータ」の解析に役立つという。

研究チームは、数を並べる「行列」の計算に着目し、効率的に計算するソフトウエアを開発。
縦横に100万個の数値が並んだ世界最大規模の行列の計算時間を、1週間から1時間に短縮した。

行列の計算は、コンピューターで分子の動きや化学反応を再現することなどに利用される。

2013/12/05 17:55 【共同通信】
___________

▽記事引用元 47NEWS 2013/12/05 17:55配信記事
http://www.47news.jp/CN/201312/CN2013120501001874.html

▽関連リンク
理化学研究所
「京」を使い世界最高速の固有値計算に成功
-超巨大行列の固有値を1時間で計算-
(60秒でわかるプレスリリース)
http://www.riken.jp/pr/press/2013/20131205_1/digest/
(報道発表資料)
http://www.riken.jp/pr/press/2013/20131205_1/
理化学研究所 計算科学研究機構 「京」の成果 ピックアップ 2013年12月5日更新
「京」の計算速度をさらに加速
~新開発ソフトウェア「EigenExa(アイゲンエクサ)」~
http://www.aics.riken.jp/jp/res-results/results-abstract
4 :名無しのひみつ:2013/12/05(木) 18:59:09.19 ID:GfVkaMHa
自然を解明しようとすると、なんでとてつもなく複雑になるのかな
不思議だ
23 :名無しのひみつ:2013/12/05(木) 20:09:36.75 ID:mv7yxmaI
>>4
無理数が大量に入り込んでくるからだよ。
人類はいまだ無理数を上手く扱う術を知らない。
√やπとか極一部の特殊なものしか扱えない。

我々は自然を縦横にシミュレートできるツールをまだ
持ってないって事。
三体問題ですら計算に苦労してるレベル。
7 :名無しのひみつ:2013/12/05(木) 19:19:53.71 ID:sImWgeSv
>数を並べる「行列」の計算に着目し

>行列の計算時間を・・・短縮した

よくわからんな。
行列理論の応用で計算時間が短くなったのか?
それだと行列の計算時間が短くなるのはおかしいし。
21 :名無しのひみつ:2013/12/05(木) 20:01:43.48 ID:uUKWIgS/
>>7
具体的に行っているのは大規模実対称行列の固有値計算
他のソフトウェアで言うとLAPACKとかScaLAPCKとかが有名なとこ
そこに高速で動く新しいソフトウェア(正しくはライブラリだけど)を作りましたよと
行列をいったん帯行列にしてそこから直接固有値を求める新しいアルゴリズムを採用することで高速化してるらしい

ちょっと古いスパコン+従来のソフトウェアで1週間掛かっていた計算が、
京+このソフトウェアで動かすことで1時間で済むようになりましたというお話

>>11
基本的にはソフトウェアを開発しましたって話だからソフトウェアによる短縮倍率は同じ結果なはず
ソフトウェアによる短縮倍率は>>13の人が書いてある通りだからあとは京と比べたいスパコンで比較すればいい
ただもしこのソフトウェアが京の環境に最適化してあるのなら別の環境のマシンでは速度が落ちるかもしれないけど
17 :名無しのひみつ:2013/12/05(木) 19:47:37.53 ID:OF/Hp8uA
 
この面白い動画を思い出した
 
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=Q4gTV4r0zRs
 
最後に、お姉さん~ って、叫びたくなる

27 :名無しのひみつ:2013/12/05(木) 20:27:06.73 ID:x1nfsv0P
誰か試して
>EigenExaはオープンソフトウエアとして公開され、理研計算科学研究機構研究部門のホームページからダウンロードできます。

でさあ、これも良いニュースなのに、嘘っぽい見出しで損をしているよね

40万×40万の行列で1時間30分 → 数十万から100万程度の固有値を求める問題は1時間以内に
って、「60秒でわかるプレスリリース」に書いてある
http://www.aics.riken.jp/labs/lpnctrt/EigenExa.html

「ナノ」レベルに物質を粉砕 石臼式超微粒摩砕機 最古の原理を使った最新技術

【技術】「ナノ」レベルに物質を粉砕 石臼式超微粒摩砕機 最古の原理を使った最新技術
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1384967622/-100
1 :アヘ顔ダブルピースφ ★:2013/11/21(木) 02:13:42.36 ID:???
「ナノ」レベルに物質を粉砕 最古の原理を使った最新技術

「ダイヤモンド以外のすべての物質」を超微粒化する。その技術はナノメートル(百万分の1ミリ)の世界。
川口市の粉砕機専門メーカー「増幸産業」が誇る国内最高レベルの超微粒粉砕技術は、
工業材料から食品、医薬品業界と、あらゆる産業を支えている。
同社の石臼式超微粒摩砕機に装備された「無気孔砥石(といし)」は、世界12カ国で特許を取得。
常に新技術の開発に挑戦し続ける同社には、先祖伝来の「不可能を可能にする」チャレンジ精神が息づいている。

実験、研究の積み重ねが、最高レベルの粉砕技術を維持している=川口市本町の研究室
http://www.saitama-np.co.jp/news/2013/11/20/04-01.jpg
04-01.jpg

スーパーマスコロイダーの「心臓部」となる無気孔グラインダー
http://www.saitama-np.co.jp/news/2013/11/20/04-02.jpg
04-02.jpg


埼玉新聞 2013年11月20日(水)
http://www.saitama-np.co.jp/news/2013/11/20/04.html

2 :アヘ顔ダブルピースφ ★:2013/11/21(木) 02:14:06.00 ID:???

■最古の原理で最新技術

「確かに石臼は3千年前からある古い原理で、古くさいイメージがある。
でも、うちの技術は、最古の原理を使った最新の技術なんです」

同社の数ある粉砕機の中でも中核をなす石臼式超微粒摩砕機「スーパーマスコロイダー」。
増田幸也社長(57)は、そう言って胸を張った。

スーパーマスコロイダーの原理は「ドーナツ型の2枚の石臼(グラインダー)を圧着して回転させ、
間に入れた物質を手でもみほぐすようにすりつぶす(摩砕)」という単純なものだが、
この石臼の構造にこそ最先端の技術がある。

通常、石臼の元になる砥石は、気孔が40%程度占めている。
気孔がある石臼を高速回転させると、発生する熱で割れてしまう。
また、食品の場合、気孔に肉汁などがしみ込み雑菌を生みかねない。

そこで同社は1965年、10年かけて「ノンポーラス(無気孔)」構造の砥石を開発。
物質のナノ化を可能とする「無気孔砥石(グラインダー)」の誕生だった。

3 :アヘ顔ダブルピースφ ★:2013/11/21(木) 02:14:21.01 ID:???

■「自分で作ればいい」

無気孔グラインダーの開発は、東大の研究所から「石炭と重油を混ぜたものを微粉砕したい」
と頼まれたのがきっかけだった。依頼は千分の5ミリ。
だが、当時の砥石は、粉砕の途中に熱膨張で割れてしまう。割れない砥石を探したが、当然どこにもない。

「無いなら自分で作ればいい」。先代社長の一言で、同社の試行錯誤が始まった。
砥石が割れる原因を突き止め、実験データを取りながら、割れない砥石作りを模索。
ついに、気孔に圧力をかけて穴埋めするなどの方法で無気孔の砥石を作る技術を開発した。

現在、用途に合わせて150種類ものグラインダーを用意。
回転数も毎分1万2千回転まで上げ、石臼の間隔も、微粒化の度合いに応じて自由に調整できるようになった。
改良の積み重ねが「物質を融けるように感じるほど超微粒化する」ことを可能にした。

4 :アヘ顔ダブルピースφ ★:2013/11/21(木) 02:14:34.76 ID:???

■小さな大企業に

同社の粉砕機は、石臼式摩砕機のほか、超精密カッティング機、
衝撃式粉砕機、気流式粉砕機など多様な種類をそろえる。
粉砕する材料も工業原料、食品、医薬品、化粧品まで幅広い。素材の乾湿、粉砕度合いもさまざま。
その中で、どんな素材、要望にも対応する技術力を培ってきた。

「粉砕機のプロとして、顧客に頼まれたことを『できない』とは言いたくない」(増田社長)。
そのチャレンジ精神は、江戸時代末、当時不可能とされた大砲の鋳造を成し遂げた先祖から、
脈々と受け継がれているものだ。

鋳物業から始まった従業員25人の町工場。「小さな大企業になろう」が合言葉。
増田社長は「摩砕技術で世界に貢献し、幸福を創造する会社にしていきたい」と強調した。
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