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量子工学とは

量子の世界を拓く工学・量子効果の工業応用を目指す

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20世紀の初頭から発展した量子論は、物質のミクロな描像を明らかにし、物質に対する人類の理解を飛躍的に高めました。その結果、半導体などの固体物理学を発展させ、今日の科学技術の発展の基礎となりました。

量子論は、ミクロな科学です。例えば、電子を非常に狭い空間に閉じ込めると、電子の粒子性に加えてもうひとつの属性である波動性が顕著にあらわれてきます。また、エネルギー状態の離散性も顕著になってきます。その結果、トンネル効果、干渉効果、共鳴効果などのマクロなサイズでは起こらなかったユニークな量子効果が発現します。量子工学は、このような量子効果を直接的に利用する技術を開拓し、物質の新たな側面を映し出すとともに次世代技術の基盤を創造する工学分野であるといえます。

量子工学の世界は、高度な技術の進歩とともに新しい現象の発見、測定手段の高精度化によりますます大きくなっています。近年のULSIに代表されるエレクトロニクスの発展には目を見張るものがありますが、そのエレクトロニクス素子の次のターゲットは量子効果を利用したデバイスです。この意味においても量子工学は、将来を担う未来工学といえます。