ERATO 巨視的量子機械プロジェクト Macroscopic Quantum Machines

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研究成果

アウトリーチ

東京都練馬区立大泉中学校

「粒子?波?量子?」
東京都練馬区立大泉中学校
対象

東京都練馬区立大泉中学校
中学3年生 6名

テーマ

「粒子?波?量子?」

日時

2019年3月27日(水)10時〜12時

担当者:
杉山 太香典
(東大先端研)
不破 麻里亜
(東大先端研)
竹田 悠大河
(東大先端研)
砂田 佳希
(東大先端研)
藤原 旭宏
(東大先端研)
林 悠生
(東大先端研)
内容:

 2019年3月27日(水)に東大先端研において中学3年生6名に「粒子?波?量子?」というタイトルで特別授業を行いました。授業の目的は、ERATO巨視的量子機械プロジェクトの基本テーマである「量子」とは何かを知ってもらうことです。授業は講義、実験、実験室見学の3部構成で行われました。
 量子とは何かを知るためには、粒子と波について知らなければいけません。講義ではまず、粒子と波それぞれの特徴について、ボールや水面波の実例を見ながら説明しました。次に実験では、2人1組のチーム3つに分かれてもらい、懐中電灯・レーザーポインタ・偏光板などを用いた実験を通して、光が波の性質を持っていることを理解してもらいました。また、光の干渉の応用例として、レーザー干渉計によるシャープペンシル替芯の太さの精密測定に挑戦してもらいました。予想以上に高精度な計測結果が得られ、生徒たちだけでなくスタッフにとっても驚きの結果となりました。その後はスライドによる講義に戻り、電子の2重スリット実験や量子情報科学の概要について説明しました。実験室見学では、希釈冷凍機と光学定盤を見てもらい、これらの装置が量子の精密制御に果たしている役割・必要性・重要性について説明しました。
 授業の最後にとったアンケートの結果を見ると、生徒たち自身で実験を行えたことと実験室見学で大規模な実験装置を間近で見学できたことが好印象だったようです。一方、レーザー干渉計の実験で測定値から替芯の太さを計算する過程で数値の扱いにとまどいが見られたので、次回以降はそういった部分の説明をより丁寧にするなど改善が必要と感じました。
(杉山太香典)

  • 東京都練馬区立大泉中学校:写真

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