原子・分子・量子エレクトロニクス

分子より小さなレベルの物理現象をあやつる物理学!これまでできなかった電気電子工学技術の開発から、光を用い限りなく絶対ゼロ度に近い超極低温の実現まで

電磁波スペクトル   レーザー冷却   超極低温   ボース・アインシュタイン凝縮   量子コンピュータ

学べる大学は?

研究をリードする大学

大学詳細

東京大学

教養学部 統合自然科学科 物質基礎科学コース
【 主な研究者 】
鳥井寿夫 久我隆弘 清水明
理学部 物理学科
【 主な研究者 】
酒井広文 村尾美緒 上田正仁
工学部 物理工学科
【 主な研究者 】
中村泰信 古澤明
工学部 システム創成学科 システムデザイン&マネジメントコース
【 主な研究者 】
長谷川秀一

電気通信大学

情報理工学域 Ⅲ類(理工系) 物理工学プログラム
【 主な研究者 】
中川賢一 宮本洋子 岸本哲夫 斎藤弘樹 森下亨
情報理工学域 Ⅲ類(理工系) 光工学プログラム
【 主な研究者 】
白川晃 桂川眞幸

東京工業大学

理学院 物理学系
【 主な研究者 】
金森英人 上妻幹旺
理学院 化学系
【 主な研究者 】
北島昌史

京都大学

工学部 電気電子工学科
【 主な研究者 】
杉山和彦 竹内繁樹
理学部 理学科 物理科学系
【 主な研究者 】
高橋義朗
総合人間学部 総合人間学科 自然科学系
【 主な研究者 】
木下俊哉

大阪大学

基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース
【 主な研究者 】
山本俊

北海道大学

工学部 応用理工系学科 応用物理工学コース
【 主な研究者 】
関川太郎

東北大学

理学部 化学科
【 主な研究者 】
木野康志

東京農工大学

工学部 物理システム工学科
【 主な研究者 】
畠山温 三沢和彦

富山大学

理学部 物理学科
【 主な研究者 】
榎本勝成 森脇喜紀

学習院大学

理学部 物理学科
【 主な研究者 】
平野琢也

上智大学

理工学部 物質生命理工学科
【 主な研究者 】
星野正光 岡田邦宏

東京理科大学

理学部第一部 物理学科
【 主な研究者 】
二国徹郎

その他の優れた大学

大学詳細

横浜国立大学

理工学部 数物・電子情報系学科 物理工学教育プログラム

【量子コンピュータ】 ダイヤモンド中のNVセンターを応用した研究を進めている。

首都大学東京

理学部 物理学科

慶應義塾大学

理工学部 物理学科/理工学部 物理情報工学科

【レーザー科学、量子制御理論、半導体量子構造】 量子状態制御の基礎理論、特殊な時空間構造を持つレーザー光、量子情報処理を目指した半導体微細構造など幅広い研究が行われている。

東邦大学

理学部 物理学科

【原子分子物理学・質量分析】 原子分子物理学と質量分析技術を融合した呼気分析装置の開発など、特徴的な研究を行っている。

明治大学

理工学部 物理学科

【光関連(量子光学等)】 自由な発想で独自の研究を進めている。研究者の層も厚い。

立教大学

理学部 物理学科

【原子核・放射線物理学】 希ガス固体とよばれるユニークな“固体”を研究対象としており、興味深い結果を出している。


海外で学ぶなら

大学詳細

Chapman University/チャップマン大学(米)

物理学科

【量子情報】 アハロノフという有名な理論家が在籍。

University of Rochester/ロチェスター大学(米)

物理・天文学科

【統計光学、量子光学】 光に関する世界的な研究拠点の1つ。ランダムに変化する光の統計的な性質の研究等が有名である。

University of British Columbia/ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

物理学専攻、化学専攻

【冷却原子・分子】 低温分子気体についての大規模プロジェクトを進めている。

University of Bristol/ブリストル大学(英)

物理学科

【量子光学、特異点光学】 光集積回路による量子情報処理の実験や、光波中の特異点の理論などの研究が活発に行われている。

University of Queensland/クイーンズランド大学(豪)

物理学科

【量子光学、バイオフォトニクス】 量子光学や生物・医療分野へのレーザー応用を進めるバイオフォトニクスの研究が盛ん。

主な研究者

研究者詳細

宮本洋子

電気通信大学
情報理工学域 Ⅲ類(理工系) 物理工学プログラム/情報理工学研究科 基盤理工学専攻
【量子光学、統計光学】 光が回転しながら進む「光渦」を研究。光のエネルギーや運動量の流れの分布、これらに関する量子力学的な光の状態などについて調べ、新しい情報伝達のしくみを解明する。細胞や微細な粒子をつかんだり操作することができる「光ピンセット」が作れるようになる。

榎本勝成

富山大学
理学部 物理学科/理工学教育部 物理学専攻
【レーザー分光学】 絶対ゼロ度より0・3℃だけ高いという極低温の分子気体ビームを作ることに取り組む。それによって調べたい高エネルギー物理現象を精密測定できるようになり、宇宙論や素粒子論で未だにナゾの問題に迫る。

岡田邦宏

上智大学
理工学部 物質生命理工学科/理工学研究科 理工学専攻
【極低温イオン】 イオンの冷却と「気相低温イオン―分子反応」測定装置を開発し、星間分子雲におけるイオンと分子の衝突で起こるイオンー分子反応の研究をする。

星野正光

上智大学
理工学部 物質生命理工学科/理工学研究科 理工学専攻
【原子分子物理学、原子衝突物理学】 オーロラの発光原理を、原子・分子の視点から研究する。

近藤康

近畿大学
理工学部 理学科 物理学コース/総合理工学研究科 理学専攻
【量子コンピュータ】 量子力学を応用した量子コンピュータ開発に取り組む。これが実用化されると、現在の暗号よりはるかに優れた、絶対盗まれない暗号技術に利用できる。

小芦雅斗

東京大学
工学部 物理工学科/工学系研究科 物理工学専攻
【量子情報、量子光学】 量子暗号などについて理論の研究を行っている。

古澤明

東京大学
工学部 物理工学科/工学系研究科 物理工学専攻
【量子光学】 手元にある量子力学的な状態を遠隔地で再現する「量子テレポーテーション」等の研究をする。

青木貴稔

東京大学
総合文化研究科 広域科学専攻
【冷却原子、レーザー冷却、原子干渉計】 レーザーを用いて気体原子を冷却または捕獲する「レーザー冷却」という研究を行う。3種類の冷却原子の混合系に取り組む。

竹内繁樹

京都大学
工学部 電気電子工学科/工学研究科 電子工学専攻
【量子光学】 量子力学の原理を用いた計算や物体の計測について基礎的な研究を行っている。

鈴木義茂

大阪大学
基礎工学部 電子物理科学科 物性物理科学コース/基礎工学研究科 物質創成専攻
【スピントロニクス】 電子の持つ電荷ともう1つの力、スピンを応用したデバイスの発明。

向山敬

大阪大学
基礎工学部 電子物理科学科 エレクトロニクスコース/基礎工学研究科 システム創成専攻
【極低温化学反応】 中性原子のレーザー冷却とイオンのレーザー冷却を組み合わせた実験的研究を行っている。

田沼肇

首都大学東京
理学部 物理学科/理学研究科 物理学専攻
【原子物理学】

井上慎

大阪市立大学
理学部 物理学科/理学研究科 数物系専攻
【冷却原子】 冷却原子から生成される冷却分子の研究をしている。

小田切丈

上智大学
理工学部 物質生命理工学科/理工学研究科 理工学専攻
【放射光科学】

長嶋泰之

東京理科大学
理学部第二部 物理学科/理学研究科 物理学専攻
【陽電子の科学】

松崎雄一郎

NTT物性科学基礎研究所
【量子情報】 スピン間の相互作用を有効利用した量子高精度測定で、多角的に新しいスキームの提案を行う。一方の状態を観測すると瞬時にもう一方の状態が確定的に判明する量子テレポートを用いた量子計測についての研究も。実験のアイデアを積極的に提案している。

興味がわいたら

1秒って誰が決めるの?  日時計から光格子時計まで

安田正美

人類は「時」をどのように計っていたか。日時計にはじまり、暦、振り子時計、機械と電気が融合したクオーツ時計、さらに原子時計と著しく発展してきた。著者は、産業技術総合研究所で、イッテルビウム171光格子時計という、次世代光周波数標準としての光格子時計の研究・開発を行っている。なんと137億年動かし続けても1秒以下の誤差という。この本は、時計の歴史と最先端の研究がわかりやすく書かれている。 (ちくまプリマー新書)


光と物質のふしぎな理論 私の量子電磁力学

リチャード・P.ファインマン

この本の著者・ファインマンと朝永振一郎は、量子電磁力学の功績でノーベル賞を同時受賞した。量子電磁力学とは、電磁場という場において素粒子のふるまいを記述する量子力学の理論のこと。当時の物理学者を悩ませたのは、実際に観測される電子の質量と、量子力学で理論計算されたそれとが合わず電子の質量が無限大に発散してしまうという問題だった。朝永博士は、「くりこみ理論」という方法で解決したが、ファインマンは「経路積分」という方法だった。二人の方法はその後、力の統一論の構築に多大の貢献をした。ファインマンさんは、語り口がやさしく、専門家のあいだでも超難解で鳴る経路積分法の本質がなぜか不思議によく理解できる。 (釜江常好、大貫昌子:訳/岩波現代文庫)


現代物理学の謎は原子時計で解決される!

梶田雅稔

原子時計は、原子や分子のスペクトル線の周波数標準に基づき、超正確な時間を刻む時計である。高精度のものは3000万年に1秒しか狂わないという。原子時計は、NTTの時報、GPS、天体観測などに幅広く活用されている。この本は、原子時計の精密さ・正確さを利用することによって、巨大な実験装置を用いずとも大学の実験室レベルで研究が可能であることを示してくれる。例えば、原子や分子の素となる陽子や電子の質量が不変なものかどうか実ははっきりとはわかっていないといわれているが、その検証に原子時計が使えるのだ。 (風詠社)


原子を飼いならす 見えてきた極小の世界

ハンス・フォン・バイヤー

「〈原子〉は不生・不滅・無性質・分割不可能な無数の物質単位であって、たえず運動し、その存在と運動の場所として〈空虚〉が前提とされる」というのが、古代ギリシアの哲学者デモクリトスの唱えた原子論。以来、量子力学など原子の姿を捕らえた最新の成果まで、物理学の歴史と科学者たちのストーリーを綴っている。原子・分子・電子は我々の目には見えないが、この本は、現代科学によって開発されたさまざまな装置を利用すると、その実在を実感できることを教えてくれる。 (高橋健次:訳/草思社)


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