量子科学研究所講義一覧
レーザーで実現する極低温の世界－レーザー冷却の最先端－
担当講師：桑本 剛 ／ レーザーで物が冷やせるか？直感的にはそんなことはできないだろうと思われるでしょう。確かにレーザー冷蔵庫などといったものは聞いたことがありませんね。逆にレーザーをあてると物の温度が上がると考える人が多いのではないでしょうか。実際レーザーは物を極めて高温にする用途に使用されており，金属の切断や加工，医療現場でのレーザーメスといったものに活かされています。しかしながら，巧みにレー…
量子で実現する究極的な情報技術
担当講師：行方 直人 ／ 身の回りの物質，光（電磁波）などをミクロな領域まで分解していくと，それらの振る舞いは量子力学によって記述されます。量子力学が誕生してから100年ほど経ち，今や量子力学のコンセプトは情報社会へ実装されようとしています。その例として，盗聴を完全に無意味化する「量子暗号」や一部の困難な問題が高速に計算できる「量子コンピューター」が挙げられます。どちらも量子力学の原理を用いなけれ…
身近な加速器とその応用利用
担当講師：境 武志 ／ 加速器は，最近では素粒子実験でのヒッグス粒子の発見における素晴らしい成果によって，一般にもよく知られるようになってきています。またノーベル賞に関してもよくニュース等で注目を浴びていますが，加速器に関連した基礎科学研究に与えられたノーベル賞は20世紀の自然科学の発展に大きな役割を果たし，戦後だけでも20件弱もあります。ノーベル賞と関わりのある加速器と考えると一見遠い世界での話…
量子論と識別不可能な同種粒子
担当講師：大谷 聡 ／ 身の回りの物質を分割していくと，究極的には分子や原子，そしてそれらを構成している素粒子のようなミクロな粒子に辿り着きます．そのようなミクロな粒子たちの運動を記述するのが量子論（量子力学）と呼ばれる物理学の理論です．この量子論によると，同じ種類の粒子は全くの無個性で，原理的に区別をすることができません．この「同種粒子の識別不可能性」は非常に深い意味を持ち，例えば元素の周期表は…
原子力の基礎と未来：持続可能なエネルギーの可能性
担当講師：渡部 政行 ／ 次世代のエネルギー源として期待されている発電方式の一つに「核融合発電」があります．核融合とは原子力エネルギーの一つであり，太陽などの恒星内部で起こっている核反応です．つまり核融合発電とは，『地球上に小さな人工太陽を創り，そのエネルギーを用いて電気を作ろう』と言う世界的なプロジェクト研究です．講義ではまず，物質の構成とその特性を「結晶」，「原子・分子」，「原子核と電子」の大…