| 講演名 | 2015-08-07 「ナノカオス」における乱数性と複雑性 金 成主(物質・材料研究機構), 成瀬 誠(NICT), 青野 真士(東工大), 堀 裕和(山梨大), |
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| 抄録(和) | 我々は先行研究において、近接場光相互作用する量子ドット間のエネルギー移動過程に遅延フィードバックを導入すると、量子ドットに光エネルギー（励起子）が存在する確率がカオス的に振動し得ることを、数値シミュレーションにより示した。我々が「ナノカオス」と呼ぶこの振舞いは、ナノスケールにおいて確率がカオス振動を示すという新しい現象の存在を示唆している。本研究では、ナノカオスの乱数性と複雑性を調査した結果を報告する。ナノカオスの時系列はピコ秒オーダーの時間間隔でサンプリングされるが、この周期を大きくすることで、乱数性が向上することを確認した。これはナノカオスを物理乱数発生に応用するためには好ましい特長である。さらに、ナノカオスの複雑性を評価するため、カオス的に変動する確率に従って状態が遷移する新たなランダムウォークモデルを構成し、それがもたらす拡散現象を統計的に特徴付けた。ナノカオスによる拡散は非定常性を示し、始点からより遠く離れた点まで到達する長距離飛行能力を有していることがわかった。これらの結果は、ナノカオスを利用した非定常探索や効率的情報伝達といった新しい応用が拓かれる可能性を示唆している。 |
| 抄録(英) | Previously, we performed numerical simulations to explore how optical energy (exciton) transfers in a network of quantum dots via optical near-field interactions and discovered a new phenomenon that we call “nano-chaos”, where the existing probability of energy oscillates in a chaotic manner when introducing delayed feedback in the energy transfer dynamics. In this study, we evaluate numerically the randomness and complexity of nano-chaos. We show that the randomness enhances with the increase in the sampling period, given as several pico seconds. This feature would be beneficial for physical random number generation. Formulating a new random walk model, we found that the nano-chaos-driven diffusion is non-stationary and achieves long-distance flights that cannot be done by traditional models. These results suggest that nano-chaos may be useful for new application purposes such as non-stationary search and efficient information transmission. |
| キーワード(和) | 乱数発生器 / ナノカオス / ナノフォトニクス / 量子ドット |
| キーワード(英) | Random Number Generator / Nano-Chaos / Nanophotonics / Quantum Dot |
| 資料番号 | CCS2015-41 |
| 発行日 | 2015-07-30 (CCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | CCS |
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| 開催期間 | 2015/8/6(から2日開催) |
| 開催地（和） | 第一滝本館（北海道登別市） |
| 開催地（英） | Dai-ichi Takimotokan (Noboribetsu, Hokkaido) |
| テーマ（和） | ネットワークの科学, 一般 |
| テーマ（英） | Network Science, etc. |
| 委員長氏名（和） | 関屋 大雄(千葉大) |
| 委員長氏名（英） | Hiroo Sekiya(Chiba Univ.) |
| 副委員長氏名（和） | 坪 泰宏(立命館大) / 若宮 直紀(阪大) |
| 副委員長氏名（英） | Yasuhiro Tsubo(Ritsumeikan Univ.) / Naoki Wakamiya(Osaka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 荒井 伸太郎(香川高専) / 鳥飼 弘幸(京都産大) |
| 幹事氏名（英） | Shintaro Arai(Kagawa National College of Tech.) / Hiroyuki Torikai(Kyoto Sangyo Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 木村 貴幸(日本工大) / Song-Ju Kim(物質・材料研究機構) / 高橋 亮(京大) / 寺前 順之介(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takayuki Kimura(Nippon Inst. of Tech.) / Song-Ju Kim(NIMS) / Ryo Takahashi(Kyoto Univ.) / Junnosuke Teramae(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Complex Communication Sciences |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 「ナノカオス」における乱数性と複雑性 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Randomness and Complexity in "Nano-chaos" |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 乱数発生器 / Random Number Generator |
| キーワード(2)（和/英） | ナノカオス / Nano-Chaos |
| キーワード(3)（和/英） | ナノフォトニクス / Nanophotonics |
| キーワード(4)（和/英） | 量子ドット / Quantum Dot |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 金 成主 / Song-Ju Kim |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人物質・材料研究機構(略称：物質・材料研究機構) National Institute for Materials Science(略称：NIMS) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 成瀬 誠 / Makoto Naruse |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 国立研究開発法人情報通信研究機構(略称：NICT) National Institute of Information and Communications Technology(略称：NICT) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 青野 真士 / Masashi Aono |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東京工業大学(略称：東工大) Tokyo Institute of Technology(略称：TITECH) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 堀 裕和 / Hirokazu Hori |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 山梨大学(略称：山梨大) University of Yamanashi(略称：U. Yamanashi) |
| 発表年月日 | 2015-08-07 |
| 資料番号 | CCS2015-41 |
| 巻番号（vol） | vol.115 |
| 号番号（no） | CCS-178 |
| ページ範囲 | pp.67-72(CCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2015-07-30 (CCS) |