数物系
基礎工学研究科
2021年
2.量子力学の世界を観る 〜極低温の物理から量子情報科学まで〜
受講場所
オンライン, 対面
担当研究科
基礎工学研究科
担当者
藤井啓祐、北川勝浩、香川晃徳、向山敬、齋藤了一
最大受講人数
1人
【概要】
以下の３つのサブテーマから１つを選んでいただいて受講していただきます。
(1)「レーザーを使って超低温の状態を作る」 物質を温めることのイメージのあるレーザー光ですが，うまく使うと物質を冷やすこともでき，その冷却効果は強力で絶対零度に近い温度を実現することが可能となります。レーザーを使って実際に原子の気体を超低温にまで冷却し，超低温の時に現れる不思議な性質について研究します。
(2)「分子中のミクロな磁石を操作・測定しよう」 原子核はスピンと呼ばれるミクロな磁石の性質を持っています。核磁気共鳴という現象を利用すると、分子を分析したり、身体の中を観ることができます。電磁波を使ってスピンを量子力学的に制御して観測する核磁気共鳴の研究を行います。
(3)「量子コンピュータを動かそう」 もっとも根本的な物理法則である量子力学の原理を積極的に用いて計算する次世代のコンピュータが量子コンピュータです。本テーマでは、量子力学の原理を理解し、その原理を利用することによってどのような計算ができるかを学び、実際に量子コンピュータをシミュレータやクラウドシステムを利用して動かすことによって量子の世界の不思議を研究します。