論文等リスト

2025年度 (令和7年度)

学術雑誌論文

Y. Mizugaki, K. Sato, and H. Shimada, "Operation of RSFQ Hardware Random Number Generator Comprising Two Josephson Oscillators," accepted for publication in IEICE Transactions on Electronics, vol. E108-C, no. 6, June, 2025. [link to DOI]
T. Iizuka, J. Tanarom, Y. Mizugaki, and H. Shimada, "Lateral Phonon Propagation between superconducting devices on a Si/SiO₂ substrate," Journal of Applied Physics, vol. 137, no. 15, 155303 (10 pages), April, 2025. [link to DOI]

2024年度 (令和6年度)

受賞

福代大紀, 電気通信大学学生表彰(学長賞), 2025年3月25日
林優生, 電気通信大学学生表彰(学長賞), 2025年3月25日
福代大紀, 電子情報通信学会超伝導エレクトロニクス研究会奨励賞 (SCE奨励賞), 2025年1月14日 [link to UEC] [link to SCE]
水柿義直, 電子情報通信学会シニア会員, 2024年12月16日 [link to UEC] [link to IEICE]

学術雑誌論文

Y. Hayashi, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Information Processing Capabilities of Two Parallel Gold-nanoparticle Reservoirs Dependent on Operation Temperatures," Japanese Journal of Applied Physics, vol. 64, no. 2, 02SP42 (5 pages), February, 2025. [link to DOI]
林誠也, 島田宏, 水柿義直, "単一磁束量子パルス周波数変調型D/A変換器のGHz信号生成回路への応用," 電子情報通信学会和文論文誌C, vol. J107-C, no. 10, pp. 330-335, October, 2024. [link to DOI]
K. Kobayashi, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Physical Reservoir Application of Random Network of Gold Nanoparticles Fabricated by Multi-Step Immersion in Gold Colloidal Solution," Japanese Journal of Applied Physics, vol. 63, no. 6, 064501 (6 pages), June, 2024. [link to DOI]

国際会議論文

D. Fukuyo, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Design of an RSFQ All-Digital Phase Locked Loop with a Time-to-Digital Converter," 37th International Symposium on Superconductivity (ISS 2024), Kanazawa, December 3–5, 2024. (ED7-4, Dec. 5)
Y. Mizugaki, S. Hayashi, and H. Shimada, "Design of a microwave generator as an application of an SFQ pulse-frequency modulation digital-to-analog converter," 37th International Symposium on Superconductivity (ISS 2024), Kanazawa, December 3–5, 2024. (ED3-2, Dec. 3)
Y. Hayashi, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Information processing in Coulomb-blockade-based gold-nanoparticle reservoirs connected in parallel," 37th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2024), Kyoto, November 12–15, 2024. (14P-1-36, Nov. 14)
Y. Mizugaki, S. Hayashi, and H. Shimada, "Microwave Generator Designed Based on Direct Digital Synthesis with SFQ Pulse-Frequency Modulation D/A Converter," 17th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2024), Nagoya, October 11–12, 2024. (O-5, Oct. 11)

国内学会論文

駒澤聡, 林優生, 島田宏, 水柿義直, "チップ上で配線された複数の金ナノ粒子集合体からなる物理リザバーの正弦波応答評価," 第72回応用物理学会春季学術講演会, 14p-P06-9, 2025年3月14日
飯沼惟人, 林優生, 島田宏, 水柿義直, "自己抑制型誘電泳動法による金ナノ粒子捕獲時のインピーダンス変化," 電子情報通信学会技術研究報告（電子部品・材料研究会）, CPM2024-, 2025年2月28日
福代大紀, 島田宏, 水柿義直, "Time-to-Digital Converter を導入したSFQ All-Digital Phase-Locked Loopの設計と評価," 電子情報通信学会技術研究報告（超伝導エレクトロニクスSCE）, SCE2024-12, 2025年1月14日 (招待講演)
塩田雄太, 飯塚竜也, 水柿義直, 島田宏, "遠隔配置した微小ジョセフソン接合列間のフォトンを介した電流相関," 日本物理学会第79回年次大会, 17aE303-13, 2024年9月17日
飯塚竜也, J. Tanarom, 水柿義直, 島田宏, "超伝導デバイスを用いたSiO2/Si界面を持つSiO2層のフォノン減衰調の測定," 第85回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-D62-15, 2024年9月19日
林優生, 小林海斗, 島田宏, 水柿義直, "クーロン閉塞を利用する金ナノ粒子リザバーの並列化による性能向上," 第85回応用物理学会秋季学術講演会, 16p-A33-8, 2024年9月16日
小林海斗, 林優生, 島田宏, 水柿義直, "多段階コロイド液浸法で作製した金ナノ粒子集合体の液体窒素温度での物理リザバー動作," 第85回応用物理学会秋季学術講演会, 16p-A33-7, 2024年9月16日
福代大紀, 島田宏, 水柿義直, "Time-to-Digital Converterの改良によるSFQ All-Digital Phase Locked Loopの位相誤差の低減," 2024年電子情報通信学会ソサイエティ大会, C-8-06, 2024年9月12日

2023年度 (令和5年度)

受賞

林誠也, 電気通信大学学生表彰(学長賞), 2024年3月25日

学術雑誌論文

水柿義直, "参照マイクロ波周波数と交流ジョセフソン効果の定義に基づいた量子化電圧を出力する超電導D/A変換回路," 低温工学, vol. 59, no. 2, pp. 80-87, March, 2024. [link to DOI]
K. Watanabe, Y. Mizugaki, S. Moriya, H. Yamamoto, T. Yamashita, and S. Sato, "Numerical Study on Physical Reservoir Computing with Josephson Junctions," IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 34, no. 3, 1700204 (4 pages), January, 2024. [link to DOI]
Y. Mizugaki, K. Fujikura, and H. Shimada, "Nonlinear Signal Conversion in Gold-Nanoparticle Random Array for Physical Reservoir Applications," Japanese Journal of Applied Physics, vol. 63, no.1, 01SP35 (5 pages), January, 2024. [link to DOI]
Y. Mizugaki, K. Sato, H. Shimada, and T. Onomi, "Random Number Generation Utilizing Timing Jitters of Single-Flux-Quantum Propagation," Proceedings of 2023 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium (PIERS2023), Prague, pp. 1744–1748, August, 2023. (IEEE Xplore) [link to DOI]
K. Sato, N. Sega, H. Shimada, Y. Mizugaki, "Evaluation of True Random Number Sequences Generated by Utilizing Timing Jitters in Superconducting Integrated Circuits," Journal of Physics: Conference Series, vol. 2545, 012022 (8 pages), August, 2023. [link to DOI]

国際会議論文

Y. Mizugaki, K. Fujikura, and H. Shimada, "Coulomb-Blockade-Based Nonlinear Signal Conversion in Gold-Nanoparticle Random Arrays," 14th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics (IWNN-14), On-oine, March 5–6, 2024.
Y. Hayashi, K. Kobayashi, M. Moriya, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Physical reservoir made of gold-nanoparticle random arrays exhibiting nonlinear characteristics due to the Coulomb blockade," 12th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer (BFBC 2024), Sendai, February 27–28, 2024. ([P-17], Feb. 27)
Y. Mizugaki, "Development of RSFQ digital-to-analog converters generating quantum voltages," 36th International Symposium on Superconductivity (ISS2023), Wellington, New Zealand, November 28-30, 2023. (ED-8-1-INV, invited)
K. Kobayashi, Y. Hayashi, K. Fujikura, M. Moriya, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Physical Reservoir Application of Random Network of Gold Nanoparticles Fabricated by Multi-Step Immersion in Gold Colloidal Solution," 36th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2023), Sapporo, November 14–17, 2023. (17P-1-15, Nov. 17)
K. Watanabe, Y. Mizugaki, S. Moriya, H. Yamamoto, T. Yamashita, and S. Sato, "Numerical study on physical reservoir computing with Josephson junctions," 16th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2023), Bologna, Italy, September 3–7, 2023. 2-EP-OD-03S (poster, 11:30, Sep. 5)
Y. Mizugaki, K. Sato, and H. Shimada, "RSFQ Hardware Random Number Generator Comprising Two Josephson Oscillators," 16th European Conference on Applied Superconductivity (EUCAS2023), Bologna, Italy, September 3–7, 2023. 1-EO-SN-04S (oral, 12:35, Sep. 4)
Y. Mizugaki, K. Sato, H. Shimada, and T. Onomi, "Random Number Generation Utilizing Timing Jitters of Single-Flux-Quantum Propagation," The 44th PhotonIcs and Electromagnetics Research Symposium (PIERS2023), Prague, Czech Republic, July 3–6, 2023. 3P_12-4 (oral, pm, Jul. 5)
Y. Mizugaki, K. Fujikura, and H. Shimada, "Nonlinear Signal Conversion in Gold-Nanoparticle Random Array for Physical Reservoir Applications," The 9th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO2023), Kanazawa, June 5–8, 2023. J-4 (oral, 10:50, Jun. 8)

国内学会論文

林優生, 小林海斗, 守屋雅隆, 島田宏, 水柿義直, "クーロン閉塞を発現する金ナノ粒子集合体を物理リザバーに用いた波形分類実験," 第71回応用物理学会春季学術講演会, 23a-P09-1, 2024年3月23日
福代大紀, 島田宏, 水柿義直, "Time-to-Digital Converterを備えたSFQ All-Digital Phase Locked Loopの設計," 2024年電子情報通信学会総合大会, C-8-1, 2024年3月6日
林誠也, 島田宏, 水柿義直, "単一磁束量子パルス周波数変調型D/A変換器のGHz信号生成回路への応用," 電子情報通信学会技術研究報告（超伝導エレクトロニクスSCE）, SCE2023-26, 2024年1月23日
嶋田佳宏, 守屋雅隆, 島田宏, 但木大介, 平野愛弓, 水柿義直, "Siチップのアパーチャに形成した自立型脂質二分子膜の定電流経時測定," 電子情報通信学会技術研究報告（電子部品・材料研究会CPM）（電子通信エネルギー技術研究会EEおよび有機エレクトロニクス研究会OMEとの共催）, CPM2023-85, EE2023-29, OME2023-56, 2023年12月8日
飯塚竜也, 水柿義直, 島田宏, "SiO₂/Si基板上の超伝導デバイス間におけるフォノン伝播の研究," 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 22a-C501-8, 2023年9月22日
林誠也, 島田宏, 水柿義直, "単一磁束量子パルス周波数変調型マイクロ波発生器の設計," 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 21p-C301-12, 2023年9月21日
嶋田佳宏, 平松大樹, 守屋雅隆, 島田宏, 但木大介, 平野愛弓, 水柿義直, "Si/Si₃N₄チップのアパーチャに形成した自立型脂質二分子膜の定電流経時測定," 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 20p-P09-3, 2023年9月20日
小林海斗, 林優生, 藤倉健太, 守屋雅隆, 島田宏, 水柿義直, "多段階液浸法で作製した金ナノ粒子ランダム配列の物理リザバー応用," 第84回応用物理学会秋季学術講演会, 20p-P04-3, 2023年9月20日

2022年度 (令和4年度)

受賞

佐藤健太, 一般社団法人目黒会目黒会賞, 2023年3月24日
福代大紀, 一般社団法人目黒会目黒会賞, 2023年3月24日
佐藤健太, 電気通信大学学生表彰(学長賞), 2023年3月24日
平松大樹, 電気通信大学学生表彰(学長賞), 2023年3月24日

学術雑誌論文

浦江哲也, 島田宏, 水柿義直, "マイクロコントローラを利用した金ナノ粒子誘電泳動の自動停止機構," 電子情報通信学会和文論文誌C, vol. J105-C, no. 11, pp. 339-341, November, 2022. [link to DOI]
N. Sega, Y. Somei, H. Shimada, and Y. Mizugaki, "Operation of a 4-bit RSFQ digital-to-analog converter based on a binary split-confluence configuration," Journal of Physics: Conference Series, vol. 2323, 012033 (7 pages), August, 2022. [link to DOI]
Y. Mizugaki, N. Sega, and H. Shimada, "100 GHz operation of a 4-bit single-flux-quantum pulse-frequency modulator designed for bipolar D/A conversion," IEICE Electronics Express (ELEX), vol. 19, no. 12, 20220194 (4 pages), June, 2022. [link to DOI]
K. Sato, N. Sega, Y. Somei, H. Shimada, T. Onomi, and Y. Mizugaki, "Evaluation of True Random Number Generator Utilizing Timing Jitters in RSFQ Logic Circuits," IEICE Transactions on Electronics, vol. E105-C, no. 6, pp. 296-299, June, 2022. [link to IEICE] [link to DOI]
J. Tanarom, T. Watanabe, Y. Mizugaki and H. Shimada, "Sensitive phonon detection using a single Cooper-pair transistor," Applied Physics Express, vol. 15, no. 6, 064001 (5 pages), June, 2022. [link to DOI]

国際会議論文

Y. Mizugaki, K. Sato, and T. Onomi, "Development of SFQ Oscillator-Based Hardware Random Number Generators," 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE 2023), Okayama, March 27–29, 2023. (invited)
S. Hayashi, N. Sega, K. Sato, and Y. Mizugaki, "Voltage-Swing Improvement of Double-SQUID Amplifier by Tuning McCumber Parameter," 11th East Asia Symposium on Superconductor Electronics (EASSE 2023), Okayama, March 27–29, 2023.
Y. Mizugaki, T. Urae, and H. Shimada, "Nonlinear Responses Observed in Random Arrays of Gold Nanoparticles Assembled by Dielectrophoresis," 13th International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics, On-oine, March 7–8, 2022.
K. Watanabe, Y. Mizugaki, S. Moriya, H. Yamamoto, and S. Sato, "Parameter optimization of two-dimensionally connected Josephson junctions for reservoir computing," The 11th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer (BFBC 2023), Sendai, February 17–18, 2023.
K. Sato, N. Sega, H. Shimada, Y. Mizugaki, "Evaluation of True Random Number Sequences Generated by Utilizing Timing Jitters in Superconducting Integrated Circuits," The 35th International Symposium on Superconductivity (ISS 2022), Nagoya and on-line, November 29–December 1, 2022. ED7-4 (oral) (Dec. 1)
Y. Mizugaki, T. Urae, and H. Shimada, "Microcontroller-Controlled Dielectrophoretic Assembly of Gold Nanoparticle Arrays toward Realization of Physical Reservoir Devices," 35th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2022), Tokushima, November 8-11, 2022. 10P-3-6 (Nov. 10)
D. Hiramatsu, R. Sato, M. Moriya, H. Shimada, D. Tadaki, A. Hirano-Iwata, Y. Mizugaki, "Equivalent circuit analysis of AC impedance fluctuation measured across free-standing bilayer lipid membranes mixed with carbon nanotubes," 35th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC 2022), Tokushima, November 8-11, 2022. 10P-2-24 (Nov. 10)
H. Shimada, J. Tanarom, T. Watanabe, T. Iizuka, and Y. Mizugaki, "Sensitive phonon detection by use of a single Cooper-pair transistor," Applied Superconductivity Conference (ASC2022), 1EPo2C-11, Honolulu, October 24, 2022.
S. Hayashi, N. Sega, K. Sato, and Y. Mizugaki, "Voltage-swing values of double-SQUID amplifiers having various McCumber parameters," The 2022 JSPS 146th Committee International Symposium on Superconductor Electronics jointed with 15th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2022) and 4th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2022), Kyoto, September 28–30, 2022. P-13 (Sep. 30)
K. Watanabe, Y. Mizugaki, S. Moriya, H. Yamamoto, and S. Sato, "Optimization of circuit parameters for JTL-based reservoir computing," The 2022 JSPS 146th Committee International Symposium on Superconductor Electronics jointed with 15th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2022) and 4th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2022), Kyoto, September 28–30, 2022. P-1 (Sep. 30)
Y. Mizugaki, K. Sato, N. Sega, Y. Somei, H. Shimada, and T. Onomi, "Hardware Random Number Generator Utilizing Timing Jitters in RSFQ Logic Circuits," The 2022 JSPS 146th Committee International Symposium on Superconductor Electronics jointed with 15th Superconducting SFQ VLSI Workshop (SSV 2022) and 4th Workshop on Quantum and Classical Cryogenic Devices, Circuits, and Systems (QCCC 2022), Kyoto, September 28–30, 2022. O-2 (Sep. 28)
H. Shimada, J. Tanarom, T. Watanabe, T. Iizuka, and Y. Mizugaki, "Phonon Detection with a Supercurrent through a Single Cooper-Pair Transistor," 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29), Sapporo and on-line, August 18-24, 2022.

国内学会論文

島田宏，Jutarat Tanarom，水柿義直, "単一Cooper 対トランジスタによるフォノンの高感度検出," 第70回応用物理学会春季学術講演会, 17a-D221-4, 2023年3月17日
渡邊紘基, 水柿義直, 守谷哲, 山本英明, 佐藤茂雄, "2次元接続されたジョセフソン接合を用いたリザバー計算の画像分類応用における性能について," 【注目講演】第70回応用物理学会春季学術講演会, 16p-D215-4, 2023年3月16日
高田文洋, 水柿義直, 島田宏, "微細素子静電強結合のための原子層堆積TiO2膜の研究," 電子情報通信学会技術研究報告（電子部品・材料研究会）, CPM2022-, 2023年2月28日
林優生, 小林海斗, 藤倉健太, 島田宏, 水柿義直, "2種類の粒径の金ナノ粒子集合体での高周波誘起電流の観測," 電子情報通信学会技術研究報告（電子部品・材料研究会）, CPM2022-, 2023年2月28日
上田翔弥, 嶋田佳宏, 平松大樹, 守屋雅隆, 但木大介, 平野愛弓, 水柿義直, "自立型DPPC膜の繰り返しEIS測定から抽出した特性容量の温度依存性," 電子情報通信学会技術研究報告（電子部品・材料研究会）, CPM2022-, 2023年2月28日
佐藤健太, 瀬賀直功, 島田宏, 水柿義直, "タイミングジッタを利用して真性乱数を生成する超伝導集積回路の評価," 電子情報通信学会技術研究報告（超伝導エレクトロニクス）, SCE2022-10, 2022年11月4日
星野将弥, 水柿義直, 島田宏, "稀釈冷凍温度で動作するラテラル型過減衰Al/AlOx/Al接合の作製," 電子情報通信学会技術研究報告（超伝導エレクトロニクス）, SCE2022-9, 2022年11月4日
平松大樹, 佐藤陸, 守屋雅隆, 島田宏, 但木大介, 平野愛弓, 水柿義直, "CNTを混合した自立型脂質二分子膜で観測される交流インピーダンス繰り返し増減の等価回路解析," 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 21a-A200-11, 2022年9月21日
浦江哲也, 島田宏, 水柿義直, "誘電泳動による金ナノ粒子配列形成時の電極間インピーダンス測定," 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 21a-A102-4, 2022年9月21日
藤倉健太, 浦江哲也, 守屋雅隆, 島田宏, 水柿義直, "物理リザバーを目指した炭素被覆Coナノ粒子集合体での非線形信号変換," 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 20p-PA03-3, 2022年9月20日
佐藤健太, 瀬賀直功, 島田宏, 水柿義直, "２つのオシレータのタイミングジッタを利用するRSFQ 真性乱数生成回路の動作実証," 2022年電子情報通信学会ソサイエティ大会, C-8-8, 2022年9月7日
渡邊紘基, 水柿義直, 守谷哲, 山本英明, 佐藤茂雄, "波形分類のためのジョセフソン伝送線路を用いた物理リザバー," 電子情報通信学会技術研究報告（超伝導エレクトロニクス）, SCE2022-, 2022年8月9日
冨岡康貴, 守屋雅隆, 高島匠吾, 島田宏, 廣瀬文彦, 平野愛弓, 水柿義直, "自立型平面脂質二分子膜の交流特性測定で観測された非線形応答," 電子情報通信学会技術研究報告（電子デバイス）, ED2022-1, 2022年4月21日

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