研究代表者・研究課題

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平成22年度研究代表者・課題

アト秒精度の凝縮系コヒーレント制御

大森 賢治 教授 大森 賢治
自然科学研究機構 分子科学研究所 研究主幹/教授

物質の量子波を光で制御する技術をコヒーレント制御と呼びます。本研究では、世界最高レベルのアト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御法と光格子中の極低温原子分子結晶を組み合わせた新しい固体量子シミュレーターを開発します。また、そこで得られた固体結晶系の量子波の観測制御スキームを実在の固体に適用することによって、世界に先駆けて凝縮系のコヒーレント制御の実現を目指します。

 アト秒ピコメートル精度の時空間コヒーレント制御

共同研究者

中村 一隆 東京工業大学 応用セラミックス研究所 准教授

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トポロジカル光波の全角運動量による新規ナノ構造・物性の創出

尾松 孝茂 教授 尾松 孝茂
千葉大学 大学院 融合科学研究科 教授

光波の「全角運動量」は新しい光パラメータで、光波面のトポロジカルな構造に由来する軌道角運動量と偏光に由来するスピン角運動量の量子力学的ベクトル和で与えられます。本研究では、光波の「全角運動量」が物質の新しいナノ構造や物性を創出することから、極限レーザー工学を用いて、光波の「全角運動量」を自在に操り、物質のナノ構造・物性の極限的新機能を創出することを目指します。

 光波の全角運動量による新しいナノ構造と物性制御

主たる共同研究者

森田 隆二 北海道大学大学院 工学研究院 教授

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高性能レーザーによる細胞光イメージング・光制御と光損傷機構の解明

小林 孝嘉 特任教授 小林 孝嘉
電気通信大学 先端超高速レーザー研究センター 特任教授

超高安定性・空間コヒーレンス・スペクトル域コヒーレンス・時間域コヒーレンス・極小サテライト強度を有する超分解能多色レーザー顕微鏡を開発します。生体・細胞を構成する多種の蛋白・シグナル分子の相互作用を空間(<50nm)時間(秒)分解し、さらに積極的に超高分解光刺激により生理過程を細胞内に局所的にトリガーし同時に観察して機構を解明します。これにより、発癌・記憶・免疫・光毒機構を解明する手法の確立を目指します。

 高性能レーザーによる細胞光イメージング・光制御と光損傷機構の解明

主たる共同研究者

河西 春郎 東京大学大学院 医学系研究科 教授
安部 学 広島大学大学院 理学研究科 教授

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コヒーレントX線による走査透過X線顕微鏡システムの構築と分析科学への応用

山内 和人 教授 山内 和人
大阪大学 大学院 工学研究科 教授

放射光X線の優れた性能を最大限に活用可能とするアダプティブな集光光学系を世界に先駆けて開発し、顕微鏡システムへと展開します。本光学系は、コヒーレントX線の波面を制御することで、損失無しで自由自在にX線のビームサイズをマイクロからナノレベルまで変えることができます。これを用いて、電子密度分布のナノスケール分析と、元素、化学結合状態の分析機能を併せ持つ走査・透過X線顕微鏡システムの構築を目指します。

コヒーレントX線による走査透過X線顕微鏡システムの構築と分析科学への応用

主たる共同研究者

西野 吉則 北海道大学 電子科学研究所 教授
志村 まり 国立国際医療研究センター 研究所 難治性疾患研究部 室長
前島 一博 情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所 教授

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