量子力学百年のストーリー

2026年度

量子力学百年のストーリー

内容

ミクロの世界にはトンネル効果や量子もつれなど、不思議な現象がいろいろあります。その世界を扱う量子力学が誕生して、昨年でちょうど100年です。量子力学の誕生前夜から飛躍の時代、そして最新の量子技術まで、研究の足跡を辿りながら量子論的自然像を解き明かします。

第1回　量子力学の幕開け
8月8日（土）　10:30～12:00　　
量子論誕生のきっかけとなったのは、光の正体に関する論争です。19世紀末までは光は波であるとされていましたが、20世紀に入ると、光に粒子の性質があることがわかり、量子論誕生へとつながっていきます。物質を作っている最小単位と考えられていた原子にも、内部構造があることがわかってきました。ただし、なぜ電子は原子核にくっつくことなく安定に存在できるのか、明確な説明ができませんでした。そこで誕生したのが、二つの形式の量子力学です。その二つはどう違うのでしょうか。

第2回　量子の不可思議な世界　　　
8月29日（土）　10:30～12:00　
量子力学の研究がさらに進んでいくと、原子の中の電子の配置には、ある規則性があることがわかってきました。量子スピンを導入することで、電子配置の規則性は、周期表の形としてきれいに現れています。そして、量子力学の本質の一つが、不確定性原理です。この原理から、トンネル効果といった不思議な現象も現れてきます。また、量子もつれも量子力学の重要な現象です。アインシュタインは「不気味な遠隔作用」と言って疑ったこの特有な性質を、どのような実験で検証していったのか、詳しく見ていきます。

第3回　特殊相対論との融合　　　　
9月12日（土）　10:30～12:00　　
光速に近い現象や光子を扱うために、特殊相対論の考え方を取り入れた量子力学が誕生しました。すると、量子スピンの存在が理論的に明確になり、さらに反粒子の存在が予言されまた。量子力学の体系には、未解決の部分が残されています。その最も手強い問題が、量子の観測ということです。有名な「シュレディンガーの猫」という思考実験は、どう考えればよいのでしょうか。状態の収縮というコペンハーゲン解釈、世界がどんどん分かれていくという多世界解釈、そしてデコヒーレンス理論について考えていきます。

第4回　身の回りの量子力学　　　
9月26日（土）　10:30～12:00　
身の回りには、トンネル効果などといった量子の世界の特性を活用したものが数多くあります。そのなかで、半導体のダイオードやフラッシュメモリーを例にとって探っていきます。また、2025年のノーベル物理学賞受賞の対象となった量子力学の新たな研究成果を解説します。最後に、量子力学の原理を駆使した最新技術、量子コンピューターについて、その基本原理をみていきます。

開催日

2026年8月8日（土）、8月29日（土）、9月12日（土）、9月26日（土）

開催時間

10:30～12:00

所要時間

1時間30分/回

対象

科学技術に関心のある大人の方
※ 原則、1テーマ内の講座すべての受講が可能な方。
　すべて受講できない方はご相談ください。

定員

5名以上（最大12名）

場所

8月8日（土）、8月29日（土）：2階クラブルーム
9月12日（土）、9月26日（土）：1階第1休憩室

申し込み方法

このページ下部に表示される申込フォームよりお申し込みください。
※ 全4回の講座申込になります。
※ 申込は7月8日（水）12:00より開始します。
　申込〆切は8月7日（金）23:59となります。

参加費

1,000円/回（入館料は別途必要）

講師

坂元　眞一（さかもと　しんいち）

つくばエキスポセンター　エキスポシニアエキスパート
1953年兵庫県生まれ。東京大学大学院修了、理学博士。専門は高エネルギー物理学（素粒子実験）。英国ラザフォード・アップルトン研究所、米国ラトガース大学、東京大学理学部、高エネルギー加速器研究機構に在籍、主に反陽子やミューオンについて研究。2002年日本原子力研究所（現日本原子力研究開発機構）に移り、大強度陽子加速器施設J-PARCの建設を推進。施設完成後は科学の啓発活動に専念。退職後、つくばエキスポセンターのエキスポシニアエキスパートを務めるとともに、フリーの科学コミュニケーターとして活躍中。