お客様導入事例 | qCMOS^®カメラ

量子

原子量子コンピュータシステムに向けたORCA^®-Questを用いた原子アレイイメージング【大阪大学】

大規模な汎用型の量子コンピュータに到達するために、超伝導量子ビットやイオントラップなどいくつかの方式が考えられていますが、いまだどれが本命かは決まっていません。有力な量子ビットの一つである、中性原子を用いた量子コンピュータでは科学計測用カメラが一般的に用いられており、ORCA-Questを実際に使用いただいている大阪大学の山本俊様、小林俊輝様にインタビューを行いました。

エラー訂正型中性原子量子コンピュータにおけるORCA^®-Questによるmid-circuitイメージング【Harvard university, QuEra Computing, MIT, and NIST/UMD】

当社のORCA-Quest qCMOSカメラが、エラー訂正型中性原子量子コンピュータのmid-circuitイメージング用カメラとして採用されました。実験はハーバード大学が主導し、QuEra Computing社、MIT、NIST/UMDの協力を得て行われました。

ライフサイエンス

ORCA^®-Questのコンピュテーショナル量子イメージングへの応用【広島大学】

広島大学大学院統合生命科学研究科超階層システム数理行動学研究室様は、コンピュテーショナルイメージング技術を用いたイメージング手法の開発を行っており、その中でも特にライトフィールド顕微鏡技術と量子センシング技術の開発をされています。ライトフィールド顕微鏡用のカメラには、感度の高さ、ピクセルサイズの小ささ、フレームレートの速さ、視野の広さなどの性能が求められており、これらの条件を満たすカメラとしてORCA-Quest qCMOSカメラを導入いただきました。

ORCA^®-Questを用いた単一分子の多波長イメージング【岐阜大学】

岐阜大学糖鎖生命コア研究所細胞生物物理学研究室では、細胞内や細胞膜上に存在する分子のメカニズムを解明するための研究しており、一分子蛍光観察用のカメラとして2022年にORCA-Quest qCMOSカメラを導入いただいております。同研究室の鈴木健一様、廣澤幸一朗様と、2023年5月まで同研究室に所属され、現在は国立がん研究センター研究所先端バイオイメージング研究分野ユニット長を務める笠井倫志様にORCA-Questを導入した経緯やその使用感、今後の研究の展望についてインタビューを行いました。

生物発光顕微鏡の限界に挑む【Institut de Ciencies Fotòniques】

生物の微弱な発光を用いて生きた細胞や動物を画像化する生物発光顕微鏡法は、蛍光顕微鏡法と比較して多くの利点があり、多くの研究者が生物発光顕微鏡の観察手法の開発を進めています。特に神経科学の研究において有効な手法であることが示されています。 Institut de Ciencies Fotòniques（ICFO）のMichael Krieg 様とその共同研究者は、生物発光顕微鏡の利点を明らかにし、また生物発光顕微鏡の限界を越えることで、線虫やその他のモデル生物で細胞動態を捉える高速な3次元イメージングを実現しました。

ORCA^®-Questを用いたゼブラフィッシュの神経活動のin vivo定量計測【Max Planck Institute】

ドイツのマックス・プランク研究所（Max Planck Institute）で研究を行っているDrew Robson 様は、光子数識別が行える定量的なカメラ、ORCA-Questを用いて、ゼブラフィッシュの幼生が自然に振舞っている際の脳機能を観察するためのさまざまな手法を開発しています。

単一分子イメージングにおけるqCMOS^®カメラ、ORCA^®-QuestとEM-CCDの性能比較実験【中国科学院遺伝発生生物学研究所】

中国科学院遺伝発生生物学研究所（Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences）のJiachao Xu博士は、1分子イメージングの最高性能を達成するために、TIRF顕微鏡を作製し、ここ数年、継続的に改良を続けています。 Xu博士は、生細胞中のアンジオテンシンIIタイプ1受容体（AT1R）の1分子蛍光イメージングの実験において、EM-CCDとqCMOSという2種類のカメラの性能比較実験を行いました。

天文

ORCA^®-Questを用いたオーロラの観測【電気通信大学】

電気通信大学大学院情報理工学研究科情報・ネットワーク工学専攻情報通信工学プログラム細川研究室様は、高感度カメラを用いたオーロラのイメージングを行っています。オーロラの観察には、形態や動態を観察するためのフレームレート、暗いオーロラを検出するための感度、取得した画像の解析をスムーズに行うための低ノイズ性、広視野での撮影を行うためのセンササイズなどが求められており、これらの課題を解決するカメラとしてORCA-Questを導入いただいております。同研究室の細川敬祐様にORCA-Questを導入した経緯やその使用感、今後の研究の展望についてインタビューを行いました。

高エネルギー物理学/放射光実験

重粒子線がん治療への応用を目的とした重粒子線イメージング技術の開発【産業技術総合研究所】

国立研究開発法人産業技術総合研究所分析計測標準研究部門先進ビーム計測研究グループ様は、X線・陽電子・中性子等の量子ビームを用いた先端計測・分析技術の開発を行い、材料開発や安全安心社会の実現に貢献することを目指した研究を行っています。同研究室では、重粒子線がん治療の高度化を目的としたα線イメージング技術の開発を研究テーマの一つとしており、その中で弊社のORCA®-Quest qCMOS®カメラが検出器として使用されています。

同研究グループの研究グループ長である藤原健様に研究内容の詳細やORCA-Questを使用して得た成果、今後の研究展望などについてインタビューを行いました。

放射光実験施設におけるX線イメージング装置の開発【高輝度光科学研究センター】

公益財団法人高輝度光科学研究センター（JASRI：Japan Synchrotron Radiation Research Institute）様は、大型放射光施設「SPring-8」、X線自由電子レーザー施設「SACLA」、3GeV 高輝度放射光施設「NanoTerasu」の運転・維持管理や利用支援、それらを行うための技術開発を行っています。その中で、放射光利用研究基盤センター散乱・イメージング推進室顕微・動的画像計測チーム様は、放射光を使ったＸ線イメージングシステムの開発やX線イメージングを行いたい研究者への利用支援を担当しており、ここで使用されるX線イメージングシステム用の検出器として弊社のORCA®-Quest qCMOS®カメラが使用されています。

同グループの主幹研究員である星野真人様に顕微・動的画像計測チームの業務内容の詳細やORCA-Questの導入によって得られた成果、今後の展望などについてインタビューを行いました。

分光

チップ増強ラマン散乱 (TERS: Tip-enhanced Raman scattering) におけるqCMOS^®カメラ評価【Shanghai UPU Optoelectronic Technology Co.】

qCMOSカメラは、その低ノイズ性能により微弱信号の検出能力に優れています。本実験では、qCMOSカメラと分光器を組み合わせ、両者を同時に制御してチップ増強ラマン散乱（TERS: Tip-Enhanced Raman Scattering）を検出するためのソフトウェアを新たに開発しました。この目的のために、ラマンや微弱信号のラマンに対するqCMOSカメラの検出能力を検証し、より多くの応用可能性を探りました。

qCMOS^®カメラのラマンイメージングへの応用【ポスター発表】

ラマンイメージングにおいて、測定時間の短縮は非常に重要な要素です。短時間でラマン信号を検出するためには、カメラの高感度化、低ノイズ化、多画素化、高速化が要求されます。弊社は、qCMOSカメラとEM-CCDカメラのSNR、スペクトルダイナミックレンジを比較し、qCMOSカメラの優位性を示しました。

製品概要

特長

用途例

参考文献

カメラアプリケーション事例集

「放射光科学が解き明かす小惑星「リュウグウ」の物質構造」カメラアプリケーション事例集

太陽系が誕生したとされている46億年前の水や有機物が今もなお存在していると推測されている小惑星「リュウグウ」。そのサンプル分析を世界有数の実験施設「SPring-8」で担当された高輝度光科学研究センター上杉健太朗氏に、放射光を用いた分析方法や分析の成果、放射光科学の展望についてお伺いしました。本事例集では、上杉氏へのインタビューと放射光イメージングに適した弊社のカメララインアップを掲載しています。