学部前期課程
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最終更新日：2025年4月1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
31723
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
1. 「2024年 人工ニューラルネットワークによる機械学習」（樺島祥介先生：理学系研究科物理学専攻）
2. 「2020年 ブラックホール、17年 重力波」(道村唯太先生：理学系研究科 附属ビッグバン宇宙国際研究センター)
3. 「2016年 トポロジカル相（次世代情報インフラ）」（Mingxuan Fu先生：理学系研究科物理学専攻）
4. 「2021年 気候変動・変化」（升本順夫先生：理学系研究科 地球惑星科学専攻）
5. 「2018年 光ピンセット（医学応用）」（古澤力先生：理学系研究科 物理学専攻）
6. 「2019年太陽系外惑星」（相川裕理先生：理学系研究科 天文学専攻）
7. 「2023年 アト秒パルス光」（板谷治郎先生：物性研究所 極限コヒーレント光科学研究センター）
8. 「2022年 量子情報科学」（寺師弘二先生：理学系研究科 素粒子物理国際研究センター）
9. 「2015年ニュートリノ、13年ヒッグス粒子、08年標準模型」（伊部昌宏先生：宇宙線研究所）
10. 「2014年09年00年関連：半導体の微細化とフォトレジスト」（島基之氏：JSR株式会社）
11. 「1998年 分数量子ホール効果（及び分数量子異常ホール効果）」（小林研介先生：理学系研究科 物理学専攻）
12. 調整中
13. 「2024年 物理学とAI」（有田亮太郎先生：理学系研究科物理学専攻）
1. "Machine learning with artificial neural networks" of the Nobel Prize 2024 （Prof. Yoshiyuki Kabashima）
2. "Black holes" of the Novel Prize 2020 and "Gravitational waves" of the Novel Prize 2017 (Assoc. prof. Yuta Michimura)
3. "Topological phase (next generation information infrastructure)" of the Nobel Prize 2016 （Project assistant prof. Mingxuan Fu）
4. "Climate change" of the Novel Prize 2021 （Prof. Yukio Masumoto）
5. "Optical tweezers" of the Nobel Prize 2018 （Prof. Chikara Furusawa）
6. "Exoplanets" of the Nobel Prize 2019 （Prof. Yuri Aikawa）
7. "Attosecond light pulses" of the Nobel Prize 2015 （Prof. Jiro Itatani）
8. "Quantum information science" of the Nobel Prize 2022 （Prof. Koji Terashi）
9. "Neutorinos" of the Novel Prize 2015, "Higgs bosons" of the Novel Prize 2013, and "Standard model" of the Novel Prize 2008 （Assoc. prof. Masahiro Ibe）
10. "Semiconductor miniaturization and photoresist" of the Nobel Prize 2000, 2009, and 2014 （Dr. Motoyuki Shima）
11. "Fractional quantum Hall effect" of the Novel Prize 1998 and "Fractional quantum anomalous Hall effect" （Prof. Kensuke Kobayashi）
12. In adjustment
13. "Physics and AI" of the Nobel Prize 2024 （Prof. Ryotaro Arita）
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。
