安達　俊介

（酒見パネル）

「広く」「深く」量子アンプで革新するダークマター実験
宇宙には未知の物質「ダークマター」が存在しており、その正体を突き止めることは、現代物理学の大きな課題の一つです。その解明のためには、まずそれを検出する必要があります。この研究では、ミリ波という光を用いて、超軽量なダークマターの初検出を目指します。ミリ波技術を駆使して「広い」質量範囲をカバーし、さらに超伝導量子アンプという最新技術によって「深い」高感度な計測を実現することで、ダークマターに挑みます。

井上　芳幸

（酒見パネル）

事象の地平面近傍の磁場から紐解くブラックホール物理
観測技術の進展に伴い、ブラックホールの質量やスピン、そして周辺ガスの降着量を測れるようになりました。しかし、ブラックホールがもたらす莫大なエネルギー解放の物理を決定づける磁場は未だ謎に包まれています。本研究では、理論とミリ波・X線観測を組み合わせることで、宇宙に存在する様々なブラックホールの事象の地平面近傍での磁場を明らかにし、極限重力環境下でのエネルギー解放現象の解明を目指します。

梅畑　豪紀

（酒見パネル）

宇宙網天文学の創成
本研究は、水素ライマンアルファ放射を用いて初期宇宙の宇宙網フィラメントを直接可視化し、銀河中心の点源観測に依存してきた従来の天文学を転換します。宇宙網観測と銀河や超大質量ブラックホール近傍の観測、数値シミュレーションを組み合わせ、宇宙網を基軸として、銀河進化を駆動するガス供給の仕組み、暗黒物質の性質、宇宙再電離がどのように進んだかを面的に検証します。宇宙網を主役とする新しい深宇宙探究を切り拓きます。

江端　宏之

（酒見パネル）

ソフトアクティブガラス物理に基づく高密度がん細胞集団運動の機序解明
細胞集団は高密度になると、流動性の高い液体状態から、流動性の低い固体状態へと転移することがあります。この状態転移は、がん細胞の浸潤・転移に関わると指摘されていますが、実験的な制約により、そのメカニズムは未だ分かっていません。本研究では、深層学習を用いた新たな画像解析手法を導入し、アクティブガラス物理の観点から、浸潤・転移を含む高密度がん細胞集団の運動メカニズムの解明を目指します。

音野　瑛俊

（酒見パネル）

陽子における未知現象を新手法で探究
私が世界初観測した衝突型加速器が生成するニュートリノを新たな顕微鏡として活用し、量子色力学が支配する陽子内のクォークとグルーオンの極限構造を解明します。少人数で新型検出器を導入し、物質密度の限界における特異な量子多体現象であるグルーオン飽和や、陽子内に潜む未知の成分である固有チャームを実証します。本研究は陽子内部の従来不可視であった領域を開拓し、素粒子・宇宙線研究の新たな基盤をも創出します。

川畑　幸平

（酒見パネル）

非平衡開放系の量子物質と量子技術
現代的な量子技術の基盤となる量子物質相においては、エネルギーや粒子、情報の散逸が不可避であり、それに応えるかたちで非平衡開放系の物性物理に関心が集まっています。本研究では、非平衡開放系の量子物質相の新しい基礎理論を構築し、新たな物性を発見します。今後の革新的な発展が期待される量子物質・技術分野において、非平衡科学はさらに重要性を増していくと期待されますが、本研究はその新しい基礎を築きます。

鈴木　博人

（酒見パネル）

超高分解能共鳴非弾性X線散乱によるニッケル酸化物超伝導の機構解明
ニッケル酸化物高温超伝導体は、銅酸化物や鉄系超伝導体との共通点と相違点を併せ持ち、普遍的な高温超伝導機構の追求に最適な系です。本研究では、3GeV 高輝度放射光施設NanoTerasu の超高分解能共鳴非弾性X線散乱（RIXS）装置を用い、薄膜試料における3d電子の集団励起を運動量空間で直接観測します。普遍原理の解明に迫るとともに、量子デバイス研究へ展開可能な軟X線分光基盤の確立を目指します。

西口　大貴

（酒見パネル）

細胞集団運動トポロジーの外場応答と対称性転移から導く機能創発
多細胞生物の体や臓器の形状や生理的機能は、細胞の集団運動によって形成されます。本研究では、培養細胞集団が外部刺激や空間構造に示す応答を定量的に調べ尽くすことで、細胞の集団運動を記述するアクティブマター理論を拡張します。この新たな理解に基づき、生体内での生理現象の創発原理を解明し、その予測と制御を実現することで、物理学が疾患の新たな予防方法を与える未来の礎を築きます。

播金　優一

（酒見パネル）

大型望遠鏡観測と理論の融合で挑む初代天体形成研究のパラダイムシフト
ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡により、遠方宇宙に新種の天体を含む大量の巨大ブラックホールが見つかっています。このような状況から私は、宇宙初期の初代天体形成は、従来考えられていたような星・銀河が主役ではなく、巨大ブラックホールが主役なのではないか、と発想しました。本研究ではこの可能性を大型望遠鏡による観測と理論を融合することで調べ、新描像の確立・物理の精査・他分野へのインパクトの探求を行います。

久富　隆佑

（酒見パネル）

磁気渦マグノンによる光渦制御物理の探求及び応用展開
光渦は、次世代の光通信情報キャリアとして有望視されているものの未だ実用化されていません。その原因は高速制御手法が見つかっていない点にあります。これに対し、私は磁性体中の集団スピンダイナミクスであるマグノンがその高速制御に利用できる可能性を見出しました。本研究では、渦状スピン構造を持つ磁気渦マグノンを用いた高速光渦制御物理の開拓を目指します。さらに、自在な光渦制御を可能にする素子の創出に挑戦します。

横尾　舜平

（酒見パネル）

複数相が共存する地球内核の実験的検証
地球の中心である内核は鉄と数％の不純物で構成されています。この不純物は鉄に取り込まれているとされていますが、不純物が多く含まれる別の相として鉄と共存している可能性もあります。本研究では、未だ議論が難しい複数の相が共存する状態について熱力学モデリング・模擬物質実験・高圧高温実験というアプローチを組み合わせて検証し、内核がどのような物質から構成されているのかを明らかにすることを目指します。

市川　幸平

（酒見パネル）

多波長観測と月の掩蔽観測で暴く超巨大ブラックホールの起源
超巨大ブラックホールの起源を探るため、初期宇宙に存在する「初代ブラックホール」の探査手法を確立します。世界中の大規模多波長観測を駆使し、電波で明るく可視光で暗い天体を探すことで効率良く初代ブラックホールの探査を行います。さらに、月の掩蔽を利用することで、現在の大型望遠鏡でも実現できない空間分解能情報を引き出すことで、ブラックホール周辺の星分布やガス分布を明らかにし、その成長・誕生の謎に迫ります。

奥村　曉

（酒見パネル）

多粒子観測技術で切り拓く宇宙素粒子物理学
本研究では、超高エネルギー宇宙線やガンマ線が大気中で引き起こす大気チェレンコフ光とその検出技術を活用し、天の川銀河内で最高エネルギーにまで宇宙線を加速すると考えられる天体（通称PeVatron）の発見と、銀河中心領域に密集する暗黒物質からのガンマ線放射の初検出を目指します。さらにこの技術を応用することで、地球を衝突標的としてニュートリノを観測する将来計画へと発展させます。

木村　隆志

（酒見パネル）

超高速軟X線ハイパースペクトル顕微鏡の開発
本研究では、軟X線の顕微物性分析をナノ秒のリアルタイムで実施可能にする、超高速物性顕微鏡の開発を目指します。撮像間隔としてデバイスの動作周波数に匹敵するようなナノ秒の時間分解能を活かし、生細胞内での高速な化学状態の変化やスピントロニクスデバイス内部での磁区変化の１サイクル観察など、これまで誰も見たことがない軟X線物性分析の実現し、新たな知の発見や創出・基本原理の解明に結びつけます。

高安　亮紀

（酒見パネル）

計算機援用証明によるナヴィエ-ストークス方程式の解析
本研究では、計算機を活用した新しい数学証明手法により、流体の動きを記述する「ナヴィエ-ストークス方程式」に対する200年来の未解決問題に挑みます。特に、この方程式の解が時間無限大まで存在するか（大域存在）、あるいは有限時間で発散するか（爆発）を、計算機による厳密な解析で解明します。これにより、数学研究の新たな発展をもたらすとともに、流体解析の精度向上を通じて多様な産業分野の革新にも貢献します。

谷　茉莉

（酒見パネル）

ミクロ・マクロから迫る「動くひも」の力学
ひも状構造は大きく変形し、高次元に構造化することで様々な機能が創発されます。生物や細胞内に存在する「ひも」状構造やその高次元構造体は、能動的に運動しながら生命現象や生体機能に関わる重要な役割を担っています。このような「動くひも」は変形と運動が強く相関し、静的なひもとは本質的に異なる挙動を示します。ミクロ・マクロから「動くひも」の「変形×運動」が創発する現象に迫り、力学的記述法の確立を目指します。

土岡　俊介

（酒見パネル）

実験数学手法の開発と表現論への応用
自然科学のように、数学でも実験から得られるインスピレーションが重要な役割を果たしてきました。近年では計算機の発達により、人間と計算機が協力して新発見を目指す実験数学が活発になっています。本研究では実験数学の手法として数値代数幾何学と逆記号計算を発展させ、無限次元の対称性やそれに関連する組合せ論に応用します。長期的には人間のひらめきを超えた実験を視野に入れ、国内外の研究者と取り組んでいきます。

星野　洋輔

（酒見パネル）

細胞型生命を生み出す基本原理の解明
本研究は生命を宿す細胞膜の構成原理を追求します。細胞膜は、外界から保護された環境を創出し、生命活動を維持するために不可欠な存在です。しかし、今日見られる細胞膜がいかにして出現したかは未だ判明していません。本研究では、全生命に共通して存在するテルペノイドと呼ばれる脂質分子に注目して、テルペノイドが細胞膜の機能性に与えた影響を評価し、40億年にわたる細胞膜進化の原動力と過程を解明します。

堀田　英之

（酒見パネル）

宇宙天気予測リードタイムの革新的向上
太陽フレアは、地球環境に影響を及ぼす宇宙天気現象の一つです。人類の宇宙進出において重要なリスク要因であり、その予測に向けた研究が活発化しています。一方で、現行の予測手法は黒点磁場の観測を前提としており、黒点出現と同時に発生するフレアには対応できません。そこで本研究では、数値シミュレーション・機械学習・観測を組み合わせ黒点出現の予測を試み、予測のリードタイムを飛躍的に向上させることを目指します。

道村　唯太

（酒見パネル）

精密光計測による新しいダークマター探索
宇宙には目に見えないダークマターが存在し、全物質の約80%を占めると考えられていますが、その正体は依然として全く解明されていません。数ある候補の中でも、近年特に注目されているのが、波のようにふるまう超軽量ダークマターです。本研究では、大型重力波望遠鏡の活用や光計測技術を駆使した小規模実験を通じて、新たな手法により従来にない精度でその探索を行い、ダークマター研究の新局面を切り拓きます。

山田　純平

（酒見パネル）

超高強度X線レーザー科学の開拓
超高強度なX線は、特異な物理現象を引き起こし従来とは異なる物質との相互作用を示します。本研究では、我が国のX線自由電子レーザーSACLAにて開発してきた7ナノメートル集光径・世界最高強度X線レーザーにより拓かれる新たな科学領域の先駆的研究開発を実施します。恒星の内部状態の解明、次世代X線レーザー技術、単分子の構造解析と医療・創薬への寄与、などにつながる新たな科学の扉を開く挑戦に取り組みます。

岡崎　啓史

（酒見パネル）

新惑星レオロジー学：地球から火星、氷天体への展開
本研究では、最新鋭の高温高圧岩石変形試験機を開発し、マントルから内核までの地球内部を網羅する変形特性（レオロジー）断面図を決定することを目指します。惑星進化の鍵となる惑星表層から内部をつなぐ物質循環や冷却史は惑星内部のレオロジーが支配しています。先端技術を加えることにより、地球惑星全体の物質循環とその進化の解明、そして他の地球型惑星や氷天体の内部進化という基本原理について探求していきます。

奥村　大河

（酒見パネル）

生物による炭酸塩固定メカニズムの解明
原始地球ではCO2は大気の主要成分でしたが、生物による石灰化作用によって長い時間をかけて炭酸塩に固定されました。本研究では、生物による炭酸塩固定メカニズムの統一的描像の構築を目指し、有機分子や微量元素といった不純物と無機結晶との間に働く相互作用を明らかにします。これにより、大気中CO2濃度の変遷の理解や予測、生物に倣った低コストで効率的かつ安全な炭酸塩固定技術の創成が期待できます。

鬼頭　俊介

（酒見パネル）

第４世代放射光を用いた電子軌道観測の新展開
物質の性質は原子核周りの価電子の状態によって支配されており、「価電子の観測」は物性を理解する最も直接的な実験手法です。本研究では、我が国が誇る第4世代放射施設SPring-8-IIにおける単結晶X線回折を用いることで、世界トップレベルの価電子密度観測を目指します。空間分解能、極低温測定、非平衡状態観測、時分割計測などにおける現状の限界を突破することで、価電子密度観測のイノベーションを実現します。

近藤　康太郎

（酒見パネル）

真空場と相関をもつウンルー効果の実験的検証
量子重力・量子情報における情報損失問題の解決の鍵となるブラックホールの事象の地平面近傍から発生が予想されるホーキング放射は観測が困難です。それと等価原理で結ばれるウンルー効果はホーキング放射と本質的関連性をもち、その検出・検証が望まれています。しかし、一般に大きな加速度が要請され、ウンルー効果の検出・検証は未だ十分にされていません。本研究では、他では実現困難な高強度レーザーが創る高い加速度場を用いてウンルー効果による散乱光の検出とその検証に挑みます。

竹内　一将

（酒見パネル）

高密度バクテリア集団によるアクティブマター物質相開拓
生命の構成要素たる細胞は、物質の構成要素たる分子と異なり、周囲からエネルギーを取り込むことで、運動や成長、分裂など、様々な活動をしています。その意味で、細胞の集まりは、「活動的な分子」からなる活動物質、アクティブマターと言えます。本研究では、これをある種の新奇物質として正面から捉え、バクテリアの集団を題材として、アクティブマターが示す様々な物質相を実験的に探求し、支配原理や物性を開拓します。

速水　賢

（酒見パネル）

多極子表現論の深化と機能物性の開拓
本研究では、固体中の内部自由度を系統的に表現できる多極子基底の概念を、異なる時空間スケールに対しても適用できるよう理論形式を深化することで、様々な空間・時間スケールのもとで発現する物性現象を統一的な視点から系統づけることを目指します。また、その際に現れる新しい内部自由度を外場や自発的相転移を通して制御することで、多彩な時空間ダイナミクスを示す新規機能物性を探索するための理論的枠組みを構築します。

藤井　通子

（酒見パネル）

AIを組み込んだ新しい銀河シミュレーション
近年の銀河シミュレーションは、分解能向上の限界に達しています。その主な原因は、より細かい構造の再現にはより短い時間刻みが必要となり、スーパーコンピュータの並列計算の効率を悪化させるためです。この問題を解決するために、短い時間刻みを必要とする領域のシミュレーションをAIによる予測で置き換える手法を開発します。これにより、我々の銀河の星一つ一つまでシミュレーションで再現できるようになります。

松村　慎一

（酒見パネル）

極小モデル理論における超越的手法の探求
幾何学の究極の目標のひとつは多様体（数学的な図形の概念）の分類です。本研究では、代数多様体の双有理的な分類理論を背景に、極小モデル理論における超越的手法（複素解析や微分幾何の手法）を探求します。代数多様体とは、多項式で定義される図形であり、その名の通り代数的手法で研究できます。本研究では、数学の三大分野（代数・幾何・解析）を横断し、代数多様体の超越的側面を研究します。代数多様体は、純粋数学で中心的な位置を占めるだけでなく、数理物理や応用数学にも現れる魅力的な研究対象です。長期的には、研究領域の広範さと分類理論の強力さを活かし、他の数学諸分野や数理物理への応用の可能性も模索します。

三石　郁之

（酒見パネル）

超短焦点高結像性能X線望遠鏡で切り拓く高エネルギー宇宙像
近年宇宙科学分野における小型飛翔体の台頭がめざましく、ゲームチェンジャーとして期待されています。本研究提案では、超短焦点高結像性能宇宙Ｘ線望遠鏡を世界に先駆け実現し、超小型衛星や観測ロケットをはじめとし、スペースの制約が厳しく、これまで高感度のＸ線観測が困難であった宇宙科学分野全ての研究を対象とし、本望遠鏡の発展・展開を目指します。

蓑輪　陽介

（酒見パネル）

極低温浮遊量子センサーの創成
「ミクロな世界を説明する量子力学と、日常生活を支配する古典力学はどうつながるのか？」というのは、基礎科学そして技術革新の両方の観点から重要な本質的疑問です。本研究提案では、光物性物理学や極低温技術等を融合し、極低温かつ真空中でナノ微粒子・マイクロ微粒子を捕捉・浮遊させることで、支持物がなく外界から孤立した浮遊量子センサーを構築し、この難問に挑みます。