第2部会: 次世代先端デバイス科学

第2部会 代表者: 押山淳（東京大）

第2部会においては、"基礎科学の源流から物質機能とエネルギー変換を操る奔流へ"という戦略目標達成のために、基礎科学の成果を積極的に取り入れた大規模多機能量子シミュレーション手法を確立し、物質機能の予測、新機能を有する新材料、新ナノ構造の探索と提唱を行う、次世代先端デバイス科学研究を推進する。国際半導体技術ロードマップ(ITRS)が指摘するように、線幅22nmを切る次世代先端デバイス開発では、裏打ちする科学的成果が枯渇し、大きな困難に直面している。密度汎関数法に基づく第一原理計算手法を極限まで大規模高速化し、次世代先端デバイスの特性を定量的に予測・解明し、その開発に寄与する。これにより、経験と蓄積のテクノロジーを演繹と予測のそれに進化させる。さらに第１課題で得られた新量子相、量子機能についての知見を取り入れ、新概念に基づくデバイス開発への道を拓く。

重点課題、サブ課題の選定は、第2部会委員全員による、課題候補の推薦、課題のフィーザビリティの検討、課題のブラッシュアップと統合、の手順で行われた。選定基準は、

1. 次世代先端デバイス科学の推進に資するものであるか
2. 並列アーキテクチャ計算機における実効性の高い計算実績があるか
3. 第１部会の研究成果との連続性はあるか

の3点とした。特に2番目の項目においては、

1. マルチコアでのハイブリッド並列（MPIとOpenMPの併用）の実績
2. 並列計算における並列度の実績
3. アルゴリズムのレベルでの並列計算への適合性

を検討した。その結果、以下の重点課題1件、サブ課題4件を選定した。