１．理論研究を体験し新現象を発見しよう！　(理科・文科）

岡 隆史 教授

課題内容

このサイエンスキャンプでは、物理・化学・生物・経済など身近な現象を題材に、時間発展を数理モデルとシミュレーションで探究します。AIの助けを借りながら、自分の興味を研究テーマに育て、直感に反する不思議な振る舞いや新現象の発見を目指します。鳥の磁気探知や為替取引モデルなど、自由な発想を歓迎し、よい成果は論文発表へつなげることも視野に入れます。本格的な理論研究の楽しさと現場感を実感できるプログラムです。

キーワード

理論研究、非平衡物理

研究室URL https://oka.issp.u-tokyo.ac.jp

参考図書

“Floquet Engineering of Quantum Materials”, https://arxiv.org/abs/1804.03212

“Neural network representation of quantum systems”, https://arxiv.org/abs/2403.11420

“Derivation of the Boltzmann equation for financial Brownian motion: Direct observation of the collective motion of high-frequency traders”, https://arxiv.org/abs/1703.06739

２．強磁場と超音波で見る物質の量子現象　(理科・文科）

徳永 将史 教授 ・ 近藤 雅起 助教 

課題内容

ミクロな世界における電子の運動は量子力学に従っています。低温と強磁場という極限実験環境を使うと、ミクロな世界を支配する量子力学の法則に従って起こる現象をマクロな物理量として観測できるようになります。本プログラムでは、瞬間的に巨大な磁場を発生できるパルスマグネットを使って実現する量子現象を、マクロな世界での超音波測定を通じて観測します。

東京大学物性研究所の国際超強磁場科学研究施設にある世界最強の磁場発生施設を見学し、その極限環境下における物性を極短時間で評価する手法を学びます。その後実習として圧電素子を使った超音波の伝播を測定することで、固体中の音速が温度や磁場でどのように変わるかを調べます。その手法を使ってディラック電子系と呼ばれる物質に対して強磁場下での音速測定を行い、そこで現れる量子現象について研究します。 

キーワード

強磁場、超音波、量子現象

研究室URL https://tokunaga.issp.u-tokyo.ac.jp

３．結晶を作って、電子のふるまいを測ってみよう　(理科・文科）

高木 里奈 准教授 ・ 浦井 瑞紀 助教

課題内容

金属、磁石、超伝導などの性質は、物質中の電子のふるまいによって決まります。本プログラムでは、元素の組み合わせや結晶構造を手がかりに、興味深い性質を示す物質を考え、実際に試料を合成します。さらに、得られた試料の電気・磁気応答を測定・解析し、電子がどのように物質の性質を生み出すのかを考えます。物質を「作る」「測る」「考える」という一連の流れを通じて、物性物理研究の一端を体験します。

キーワード

結晶合成、電子物性、電気抵抗、量子物質

研究室URL https://rtakagi.issp.u-tokyo.ac.jp/

４．分子シミュレーションを体験しよう　(理科・文科）

野口 博司 准教授 ・ 中野 裕義 助教

課題内容

物性研にあるスーパーコンピュータを使って、分子シミュレーションを体験してもらいます。過去のキャンプでは分子の凝縮蒸発を介した降雨、グラファイトからダイヤモンドへの相転移、タンパク質の折りたたみなどをシミュレーションしました。

キーワード

分子動力学計算、スーパーコンピュータ

研究室URL https://noguchi.issp.u-tokyo.ac.jp/index_j.html