学部前期課程
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最終更新日：2026年3月16日
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学術フロンティア講義 (ノーベル物理学賞と地球の未来)
ノーベル物理学賞と地球の未来
近年のノーベル物理学賞の対象分野を中心に、まだ若く教科書にも載っていない分野から、ビッグサイエンス、地球温暖化に関わる分野等、幅広く全13回のオムニバス形式で物理学（物性物理、宇宙物理、素粒子物理、量子情報、生物物理など）を説明する。今年度は、2024年の受賞分野の重要性を考慮し、物理学賞受賞のAIと物理学研究へのAI応用という2つのレクチャーを企画した。本講義を通して、物性物理から南部博士が素粒子の対称性の破れを導き、逆に素粒子で考えられていたワイル粒子が物性物理で発見されるなど、各分野が相互に、そしてダイナミックに影響しあいながら発展していく姿を捉えてほしい。
アカデミアを超える広がりは、金融への応用*1はよく知られているところだが、最近では生成AIへの貢献も始まっている*2。気候変化*3/地球温暖化の対策やマネジメントを志す者には言うまでもなくその基礎は物理学である。また、情報技術のインフラは量子物理学から生まれた量子１.０（トランジスタ、レーザー、核磁気共鳴等）だが、近年は量子２.０と呼ばれる量子コンピュータ、量子センサ、量子通信等の研究開発に各国*4で莫大な投資がなされ、数百のスタートアップが起業され、大手企業も参入している。このように、物理学進学希望者、技術者や教職を目指す者はもちろん、国の政策担当を志す者の場合、諸外国の政策担当者は研究者出身であることも多く、カウンターパートとして渡り合うには物理学に対する一通りの理解が求められるだろう。
海外の大学ランキングで東大物理は一桁台*5と卓越しており、世界の学生・教育関係者にも知名度が高い。講師陣はその第一線で活躍する研究者で、駒場での交流を非常に楽しみにしており、研究はもちろん研究生活からキャリア形成まで積極的に質問を受け付ける。本講義を受講することで、物理学各分野の動向を俯瞰的にとらえることができるとともに、自身の将来のキャリアパス形成に参考となる情報を得ることができるためこのチャンスを逃さないでほしい。
*1: 高安美佐子,“経済に物理学は役立つか？”, 日本物理学会誌, 2016 年 71 巻 11 号 p. 732.
*2: Steve Nadis, “The Physical Process That Powers a New Type of Generative AI”, Quanta Magazine, Sept 19, 2023.
*3: 気候変化は学術用語、気候変動は行政用語。
*4: 我が国の戦略は、「量子技術イノベーション戦略」「量子未来社会ビジョン」「量子未来産業創出戦略」の3段階。https://www8.cao.go.jp/*****
*5: 2024年でU.S.News：8位、Shanghai Ranking：6位、QS World University：9位
アカデミアを超える広がりは、金融への応用*1はよく知られているところだが、最近では生成AIへの貢献も始まっている*2。気候変化*3/地球温暖化の対策やマネジメントを志す者には言うまでもなくその基礎は物理学である。また、情報技術のインフラは量子物理学から生まれた量子１.０（トランジスタ、レーザー、核磁気共鳴等）だが、近年は量子２.０と呼ばれる量子コンピュータ、量子センサ、量子通信等の研究開発に各国*4で莫大な投資がなされ、数百のスタートアップが起業され、大手企業も参入している。このように、物理学進学希望者、技術者や教職を目指す者はもちろん、国の政策担当を志す者の場合、諸外国の政策担当者は研究者出身であることも多く、カウンターパートとして渡り合うには物理学に対する一通りの理解が求められるだろう。
海外の大学ランキングで東大物理は一桁台*5と卓越しており、世界の学生・教育関係者にも知名度が高い。講師陣はその第一線で活躍する研究者で、駒場での交流を非常に楽しみにしており、研究はもちろん研究生活からキャリア形成まで積極的に質問を受け付ける。本講義を受講することで、物理学各分野の動向を俯瞰的にとらえることができるとともに、自身の将来のキャリアパス形成に参考となる情報を得ることができるためこのチャンスを逃さないでほしい。
*1: 高安美佐子,“経済に物理学は役立つか？”, 日本物理学会誌, 2016 年 71 巻 11 号 p. 732.
*2: Steve Nadis, “The Physical Process That Powers a New Type of Generative AI”, Quanta Magazine, Sept 19, 2023.
*3: 気候変化は学術用語、気候変動は行政用語。
*4: 我が国の戦略は、「量子技術イノベーション戦略」「量子未来社会ビジョン」「量子未来産業創出戦略」の3段階。https://www8.cao.go.jp/*****
*5: 2024年でU.S.News：8位、Shanghai Ranking：6位、QS World University：9位
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
31540
CAS-TC1100L1
学術フロンティア講義 (ノーベル物理学賞と地球の未来)
酒井 明人
金曜2限
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講義使用言語
日本語/英語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部（前期課程）
授業計画
第1回（4/10）「2025年: 電気回路における巨視的量子トンネル効果とエネルギー量子化の発見」（冒頭に初回ガイダンス by 酒井明人）吉岡信行 （ICEPP）
第2回（4/17）「2024年: 人工ニューラルネットワークによる機械学習」岡田真人 （新領域創成）
第3回（4/24）「2023年: 物質中の電子ダイナミクスを研究するためのアト秒パルス光の生成に関する実験的手法の業績」板谷治郎 （物性研究所）
第4回（5/1）「2022年: 量子もつれ光子を用いる実験によって、ベルの不等式が破れていることを示し、量子情報分野を創始した実績」村尾美緒 （ 物理学専攻）
第5回（5/8）「2021年: 地球気候を物理的にモデル化し、変動を定量化して地球温暖化の高信頼予測を可能にした業績」 升本順夫 （地球惑星専攻）
第6回（5/15）「2020年: ブラックホールの形成が一般相対性理論の強力な裏付けであることの発見」 浅野勝晃 （宇宙線研究所）
第7回（5/29）「2017年: LIGO検出器への決定的な貢献と重力波の観測」 村山斉 （IPMU）
第8回（6/5）「2019年: 物理的宇宙論における数々の理論的発見」 高田昌広 （IPMU）
第9回（6/12）「2016年: トポロジカル相転移および物質のトポロジカル相の理論的発見」 Mingxuan Fu （物理学専攻）
第10回（6/19）「2015年: ニュートリノの質量を示すニュートリノ振動の発見」 中島康博 （物理学専攻）
第11回（6/26）「2013年: 素粒子の質量の起源に関する機構の理論的発見」 濱口幸一 （物理学専攻）
第12回（7/3）「2012年: 個別の量子系の計測と操作を可能にした画期的な手法の開発」 蘆田祐人 （物理学専攻）
第13回（7/10）「1991年: 単純な系の秩序現象を研究するために開発された手法が、より複雑な物質、特に液晶や高分子の研究にも一般化され得ることの発見」 野口博司 （物性研究所）
第1回（4/10）Attosecond Physics: Experimental techniques for investigating electron dynamics in matters (2023), (Course Orientation Lecturer: Akito Sakai)Prof. Nobuyuki Yoshioka
第2回（4/17）Machine learning with artificial neural networks (2024)Prof. Masato Okada
第3回（4/24）Attosecond Physics: Experimental techniques for investigating electron dynamics in matters (2023)Prof. Jiro Itatani
第4回（5/1）Quantum Information Science: Experimental demonstration of the violation of Bell inequalities using entangled photons (2022)Prof. Mio Murao
第5回（5/8）Physical modeling of Earth's climate and reliable prediction of global warming (2021)Prof. Jun’ichi Masumoto
第6回（5/15）The discovery of black hole formation as a robust support for general relativity (2020) Prof. Katsuaki Asano
第7回（5/29）Decisive contributions to the LIGO detectors and the observation of gravitational waves (2017). Prof. Hitoshi Murayama
第8回（6/5）Major theoretical discoveries in physical cosmology (2019). Prof. Masahiro Takada
第9回（6/12）Establishing the concept of topological phase transitions and topological phases of matter (2016) Prof. Mingxuan Fu
第10回（6/19）Neutrino oscillations as a demonstration of non-zero neutrino mass Prof. Yasuhiro Nakajima
第11回（6/26）Theoretical understanding of the mechanism generating mass in elementary particles Prof. Koichi Hamaguchi
第12回（7/3）Groundbreaking methods for measuring and controlling individual quantum systems (2012) Prof. Yuto Ashida
第13回（7/10）Soft Matter Physics: Generalizing methods for studying ordering phenomena in simple systems to liquid crystals and polymers Prof. Hiroshi Noguchi
授業の方法
基本としてパワーポイントを使用するが、適宜資料を用いたり、板書を行う。
成績評価方法
出席とレポート
履修上の注意
Youtube動画「ほのぼの物理キーワード辞典」（理学系研究科チャンネルで公開中）の概要欄に参考文献を随時掲載するので、受講前あるいは受講後にチェックしてみてほしい。
