アトラトルと呼ばれる槍投げ用の道具は、人間が長距離にわたって投射物を発射することを可能にする。先端に投射物を保持するための溝がある手持ちの棒であり、人間の腕が達成できる投射物を投げる勢いを増幅する、テコのような役割を果たす。 しかし、中期旧石器時代にヨーロッパやレバント地方に生息していたネアンデルタール人は、明らかにこれを使用しなかった。 「重力」がもたらす、予期せぬ負の影響が、ネアンデルタール人や一部のホモ・サピエンス集団によってアトラトルが採用されなかった理由を説明できるかもしれない。 研究者たちは、当初、アトラトルで発射された投射物と、手で投げられた槍の両方が、より高い位置から下向きに投げられた場合、重力によって速度が増すと仮定していた。これは、先史時代の狩猟者が崖や木の上などから、下にいる獲物に向かって投射物を発射した可能性を想定したものである。 しかし研究によると、実際には、槍の

インドのHomi Bhabha National Instituteに所属する研究者らが発表した論文「Multicellular artificial neural network-type architectures demonstrate computational problem solving」は、遺伝子操作された大腸菌由来の細菌（バクテリア）が人工ニューラルネットワーク（ANN）型のアーキテクチャを用いて、様々な数学的問題を解決できることを実証した研究報告である。 この研究では、「バクトニューロン」と呼ばれる特殊な細菌を使用した計算方法を提案している。バクトニューロンは、遺伝子工学的に改変された細菌で、ANNにおける人工ニューロンのように機能するよう設計されている。 バクトニューロンの仕組みは、従来のコンピュータとは大きく異なる。通常のコンピュータが電圧の高低で0と1を表現するの

カナダのモントリオール大学などに所属する研究者らが発表した論文「Non-invasive electroencephalography in awake cats: Feasibility and application to sensory processing in chronic pain」は、特別に編まれたかぎ針編みの帽子を使用し、覚醒している猫の脳の電気活動を記録した研究報告である。 ▲かぎ針編み帽子を装着した猫（1） ▲かぎ針編み帽子を装着した猫（2） この研究の背景には、成猫の25.6%が変形性関節症（OA）による慢性的な痛みを抱えているという現状がある。この症状は年齢とともに増加する傾向にある一方、既存の治療法は限られており、多くの場合で深刻な副作用を伴う。 脳波検査（EEG）は、痛みや感覚刺激に対する脳の反応を測定できるため、新しい治療法の効果を評価するのに有用である。し

量子コンピュータは、通常のコンピュータとは異なる原理で動作する。従来のコンピュータがデータを0か1のビットで扱うのに対し、量子コンピュータは量子ビット（キュービット）を使用する。量子ビットは0と1の重ね合わせ状態を取ることができ、特定の計算において従来のコンピュータを大きく上回る性能を発揮する。 しかし、量子コンピュータにはエラーが発生しやすいという大きな課題がある。量子ビットは非常に不安定で、わずかな外部からの干渉でも状態が変化してしまうためである。さらに、量子ビットの状態を直接確認しようとすると、その量子状態が崩壊してしまうという問題もある。 研究者らは、この問題を解決するために、複数の物理量子ビットをまとめて、1つの論理量子ビットとして機能させる方法を採用している。論理量子ビットは、エラー検出と訂正機能を備えることで、個々の物理量子ビットよりも安定した量子情報の保持と操作を可能にする

宇宙を漂う微弱な光「宇宙可視光背景放射」　“暗さ”の精密測定に成功、宇宙史の手がかりに？【研究紹介】 2024年9月10日 米宇宙望遠鏡科学研究所やコロラド大学ボルダー校などに所属する研究者らが発表した論文「New Synoptic Observations of the Cosmic Optical Background with New Horizons」（プレスリリース）は、米航空宇宙局（NASA）の探査機「ニュー・ホライズンズ」を用いて、宇宙の奥深くに漂う微かな光「宇宙可視光背景放射」（COB: Cosmic Optical Background）の高精度な測定に成功したとする研究報告である。 ▲各観測領域の位置を示した図 宇宙の誕生以来、無数の星を含む数兆の銀河が形成され、消滅してきた。その過程で、人間の目では捉えるのが困難なほど微かな光である宇宙可視光背景放射が残されている。「

英レディング大学に所属する研究者らが発表した論文「Electro-active polymer hydrogels exhibit emergent memory when embodied in a simulated game environment」は、ゼリー状の物質がビデオゲーム『ポン』をプレイし、時間とともに上達することが示された研究報告である。 keyboard_arrow_down 研究背景 keyboard_arrow_down 研究内容 ポン（PONG）ゲームとは、1972年にアタリ社が開発した初期のビデオゲームで、画面上で左右（もしくは上下）に動く長方形のパドルを操作して白い点で表現されたボールを打ち返し合う、卓球やテニスに似た単純なゲームである。 2022年、シャーレ内のヒト神経細胞で構成されたシステム「DishBrain」が電気刺激を通じてポンゲームを学習できること

米シカゴ大学などに所属する研究者らが発表した論文「Coordinating Decisions via Quantum Telepathy」は、量子もつれを証券取引に活用して、瞬時に売買の決定を調整できる概念的アプローチを提案した研究報告である。 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究評価 量子もつれは、2つ以上の粒子が互いに強く関連し合い、一方の状態を測定すると、瞬時に他方の状態が決まる現象である。これらの粒子は、たとえ物理的に離れていても、あたかもテレパシーのように瞬時に影響し合う。この現象は、古典物理学の常識を超えた不思議な性質を持ち、アインシュタインが「不気味な遠隔作用」と呼んだことでも知られている。 研究者らは、量子もつれを超高速取引（High Frequency Trading、HFT）に活用できないかと考えた。超高速取引

イスラエルのテルアビブ大学や英ブリストル大学などに所属する研究者らが発表した論文「Angular Momentum Flows without anything carrying it」は、粒子の角運動量が粒子から切り離されて、それ自体で2つの場所の間を移動できる可能性を理論的に示した研究報告である。 物体の回転運動の勢いを表す物理量である「角運動量」は、必ずその物体と一緒に移動すると考えられてきた。しかし、この研究では、量子の世界において、角運動量が物体から離れて単独で移動できる可能性が示された。 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究評価 研究チームは、反射壁で囲まれた箱の中にスピン1/2の粒子を置いた思考実験を行った。箱の左側の壁は完全反射、中央には高反射性の仕切り、右側の壁はスピン依存性（z軸上向きスピンに対しては透過させ、z

研究チームは、オーストラリアの有権者1,044人を対象に、陰謀論に対する態度を調査した。この調査では、平均年齢48.1歳の参加者を対象に、6つの既存の陰謀論と1つの架空の陰謀論について尋ねた。 既存の陰謀論には、「人類が地球温暖化を引き起こしているという考えは、人々を欺くためにつくられたデマである」や「政府は、5G通信がコロナウイルスを拡散させているという事実を隠蔽している」「コロナウイルスは、いくつかの強力な勢力によって創造されたつくり話であり、実際にはウイルスは存在しない」などが含まれる。架空の陰謀論は、「カナダ軍は、近隣国を侵略するために超知能を備えた遺伝子組み換えの巨大アライグマのエリート部隊を秘密裏に開発している」という突拍子もない内容である。 さらに、これらの7つの陰謀論に対する支持度を「完全に誤り」「おそらく誤り」「分からない」「おそらく真実」「完全に真実」のいずれかで評価す

山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 米ノースカロライナ大学チャペルヒル校や米スタンフォード大学などに所属する研究者らが発表した論文「Neural circuit basis of placebo pain relief」は、プラセボ効果によって痛みを和らげる脳回路をマウスの実験で調査した研究報告である。 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究評価 効果のない偽薬の服用によって痛みが和らぐ、プラセボ鎮痛という現象がある。長年、この現象の存在は知られていたが、その生物学的メカニズムは謎に包まれていた。今回、神経科学者たちがマウスの脳内回路を特定し、プラセボ効果による痛み緩和のメカニズムの一端を解明した。 研究

英ケンブリッジ大学に所属する研究者らが発表した論文「Highly stretchable dynamic hydrogels for soft multilayer electronics」は、柔らかく伸縮性があり、高い導電性を持ったハイドロゲルを提案した研究報告である。同大学公式サイトのニュースページでは、このハイドロゲルによってつくられたデバイスを「ゼリー電池」として紹介している。 ▲開発されたゼリー電池 この研究は、デンキウナギからインスピレーションを得ている。デンキウナギは、筋肉細胞が変化した特殊な器官である電気器官を用いて、獲物を気絶させる能力を持つ。研究チームはこの仕組みに着想を得て、電流を流すことができるゼリー状の材料を開発した。これは、粘着性のレゴブロックのような層状構造を持つ。 このゼリー電池は、強い圧力で押しつぶされても元の形状を保持し、損傷を受けた場合でも自己修復する

生命の起源と人工生命の研究分野は、生命の本質とその発生過程を探求している。両分野とも、「非生命」の状態から「生命」がどのように生まれるかを問うている。生命が出現するほとんどの基質に共通する特徴の一つは、自己複製が始まると同時に、その系の動態が大きく変化することである。 しかし、自然界で自己複製体がどのように発生したかについていくつかの仮説はあるものの、自己複製体が出現するための必要条件については、まだほとんど解明されていない。 研究チームは、単純なプログラミング言語や命令セットを用いて、計算環境における自己複製能力を持つプログラム（自己複製プログラム）が自然発生する過程を詳細に観察し分析した。この研究の中心となったのは、「Brainfuck」（BF）という極めて単純な言語を拡張した「Brainfuck Family」（BFF）と呼ばれる言語環境である。BFFでは、64バイトの長さを持つ13

2019年、Googleは自社の量子プロセッサ「Sycamore」が、古典コンピュータでは1万年かかるとされる計算を僅か数百秒で行ったと発表した。 具体的には、Sycamoreは、100万の量子回路サンプルを200秒以内で、また300万の量子回路サンプルを600秒以内でそれぞれ生成。当時世界最高性能のスーパーコンピュータであるIBMの「Summit」では、同じ結果を得るのに1万年かかると主張した。この「量子超越性」の主張は、量子コンピュータが特定の問題で古典コンピュータを圧倒的に上回ると示すものだった。 しかし、古典的コンピュータの性能向上により、その差は急速に縮まっている。2022年には、512個のGPUを使用し約15時間で同様のタスクが完了したとの研究が報告されている。そして今回の、中国の研究チームが、わずか14.22秒でタスクを完了させるのに成功した。 研究チームは、2304個ものN

「“折り紙”コンピュータ」。折り目で「0」と「1」を表現しNANDゲート実装【研究紹介】 2024年6月27日 オーストラリアのメルボルン大学に所属する研究者が発表した論文「An origami Universal Turing Machine design」は、折り紙を用いて理論上の万能チューリングマシン（UTM）を設計する方法を提案した研究報告である。この研究は、理論的には折り紙によって、計算可能な任意の関数を計算できることを示している。 （関連記事：電力不要「“ゴム”コンピュータ」　伸縮により「0」と「1」をカウント） keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究評価 折り紙コンピュータは、紙の折り目でデータを表現し、コンピュータの基本的な論理回路である「NANDゲート」を折り紙でつくることで構築する。NANDゲートの組み合わせにより

今回の実験の背景には、大学卒の社員を中心に在宅勤務が標準的な制度となり、出社日と在宅日を組み合わせたハイブリッド勤務が広がる一方で、生産性やイノベーション、キャリア形成への悪影響を懸念する経営者も多いという状況がある。そこでTrip.comは、航空運賃部門とIT部門の社員1612人（管理職395人と非管理職1217人）を対象に、ハイブリッド勤務の効果を検証することにした。 ▲実験中のオフィスにいるTrip.comの従業員 社員の基本属性を見ると、平均年齢は30代半ばで、男性が65%を占める。学歴は全員が大卒以上で、修士号以上の保有者が32%に上る。平均在職年数は6. 4年で、従業員の48%に子供がいる。社員は、ソフトウェア開発やマーケティング、経理など多岐にわたる職種で構成されている。 実験では、週3日はオフィスで勤務し、水曜と金曜の週2日は在宅勤務を認めるハイブリッド方式を導入する。6か

TOPコラム海外最新IT事情脳に注射で極小ゲルセンサーを埋め込む。　サイズ米粒以下、数週間後に溶解、中国の研究者ら発表【研究紹介】 中国の華中科技大学など所属する研究者らが発表した論文「Injectable ultrasonic sensor for wireless monitoring of intracranial signals」は、頭蓋内の生理学的信号を超音波でワイヤレスに計測できる、注射可能で生分解性のあるゲルセンサーを開発したとする研究報告である。このセンサーは脳の健康状態を監視するために使用され、数週間で体内にて溶解するという特徴を持つ。 ▲立方体の柔らかいゲルセンサーは注射針で脳内に注入する ▲米粒以下のサイズのゲルセンサー このセンサーは、各辺が2ミリメートルの柔らかいハイドロゲルの立方体であり、精密に配置された空気の柱によって構造化されている。非常に小さいため、大がか

スイスのバイオコンピューティングスタートアップ企業「FinalSpark」の研究者らが発表した論文「Open and remotely accessible Neuroplatform for research in wetware computing」は、16個のヒト脳オルガノイド（人間の脳の幹細胞を培養して作られる小さな脳のような構造体）を組み込んだバイオプロセッサを提案した研究報告である。同社のプレスリリースによると、このプロセッサは、従来のデジタルプロセッサの100万分の1以下の消費電力を実現できるという特徴を持つ。 ▲電極と接続されている脳オルガノイド このプロセッサには、生体組織であるヒト脳オルガノイドを収容する4つの多電極アレイ（MEA）が使用されている。 各MEAには4つのオルガノイドが収容されているため、計16個の脳オルガノイドが組み込まれている。各オルガノイドは、電気刺

山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 オランダのライデン大学と研究機関AMOLFに所属する研究者らが発表した論文「Controlled pathways and sequential information processing in serially coupled mechanical hysterons」は、ゴムを使った構造物を用いて、エレベーター、自動販売機、改札口、洗濯機などのデバイスに用いられる単純な電子計算タスクを実行できることを示した研究報告である。 従来の電子機器では、複雑な回路を構成する多数の要素を用いてデジタルビットによる計算が行われている。一方、研究チームは、細長いゴム素材を機械的なビットとして使用した構造体を組み立てることで、電子回路を

米マサチューセッツ工科大学（MIT）に所属する研究者らが発表した論文「You Can’t Solve These Super Mario Bros. Levels: Undecidable Mario Games」は、任天堂のスーパーマリオシリーズの一部のゲームにおいて、プレイヤーがクリアすることが理論上不可能なコースを数学的に証明した研究報告である。 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究結果 対象となったゲームは、「New スーパーマリオブラザーズ」シリーズ（オリジナル版、Wii、U、2）と、「スーパーマリオメーカー」1および2の全ゲームスタイル（スーパーマリオブラザーズ1、3、ワールド、New スーパーマリオブラザーズU、3Dワールド）である。 研究チームは、これらのゲームにおいて、ステージがクリアできるかどうかの判定が決定不可

錠剤1個に複数の薬を混ぜて3Dプリント　薬剤ごとに時間差で溶解、ねらったタイミングで放出【研究紹介】 2024年5月21日 英ノッティンガム大学に所属する研究者らが発表した論文「Enabling high-fidelity personalised pharmaceutical tablets through multimaterial inkjet 3D printing with a water-soluble excipient」は、最新の3Dプリンティング技術を用いて、パーソナライズされた医薬品としてオーダーメイド錠剤の製造に成功した研究報告である。この技術により、ひとつの錠剤の中に複数の薬物を組み込んだうえで、それぞれの薬剤を体内にて時間差で放出させることが可能になる。 ▲提案手法により3Dプリントした薬剤の外観 研究チームは、マルチマテリアルインクジェット3Dプリンティング（M