公益財団法人　矢崎科学技術振興記念財団

　2017年度学術賞表彰 奨励賞を受賞された大塚朋廣先生を訪ね、受賞対象となったご研究とその後についてお話を伺いました（図１）。以下は主な質疑応答です。

ご研究を始めた契機はなんですか？
　量子コンピュータという言葉をご存知でしょうか？次世代のコンピュータとして、現在実用化に向けた研究が盛んにおこなわれています。今皆さんが使われているコンピュータはノイマン型コンピュータといい、電圧の大小に基づく、1と0の状態が扱われます。情報は”1011”のような状態の組み合わせとして扱われます。一方、量子コンピュータの場合、小さな世界での物質の性質の一つである量子の状態がそのまま情報として扱われます。情報は隣り合った量子が作る『量子もつれ』で変化（計算）していきます。量子の状態は、周りの影響を受けやすく、量子の状態を保持する、量子ドットと呼ばれる、ある種の「器」が必要です（図2）。私はこの量子ドットをうまく活用して、量子一つ一つの状態が正確に計測できるようになれば、量子コンピュータなどの素子に用いられる材料や構造の改良をより的確に行えるようになる、また量子ドットの扱いそのものが情報としての量子を扱うために重要と考え、この研究を始めました。

ご研究の独創性を改めてお伺いします
　量子コンピュータ等の量子技術を発展させるには、固体の中での量子の状態を詳しく理解することが重要になります。このための測定手法として量子ドット等を用いた独自の測定手法を開発しています（図3）。また量子ドット自体を用いて量子コンピュータを構成する量子ビットの研究も進めています。私が所属する研究グループは、例えば4つの量子ビットとなる4電子スピンの状態を制御することに成功しており、他にはない私たちの研究の独創的な点といえます。

実用化されると暮らしはどう変わりますか？
　量子コンピュータ等の量子技術の実用化に貢献したいと考えています。例えば量子コンピュータが実用化されれば、現在のコンピュータでは実現不可能な計算できる領域ができ、暮らしの役に立つことが予想されます。

研究者を志したきっかけを教えてください
　幼い頃から理科が好きでした。例えば、AとBを混ぜるとCになるといったように、結果が予測できる、仕組みに沿って動いているということに興味を持っていました。当時はしくみを知りたい、しくみは人の手で知ることができるといった点に魅せられていましたが、量子力学の世界を知ることで、全てが予測できるといった視点を超えた、また新しい状態が存在することを理解し、研究は面白いとより感じられるようになり、現在も研究を続けています。

研究活動の面白さは何ですか？
　思った通りの結果が得られることだけでなく、予想と異なる結果が得られると、新しい考え方や理論の発見につながることが楽しいです。

後進の方に伝えたいことは何ですか？
　世の中にはまだまだわからないことがたくさんあります。わからないことがわかるようになる楽しさを体験し、そして新しい「わかる」をうまく使って、一緒に新しい世の中を作っていきたいと願っています。

後記
　量子力学のお話を伺っているうちに昨今話題の人工知能との関連性を見た気がしました。そのような話をしたところ、量子力学と人工知能の組み合わせも研究され始めたとのことでした。未知のものと未知のものの組み合わせが生活の役に立つ日がそう遠くない日に来るかもしれません。大塚先生のご研究が実用化のキーとなる日が来ることを願っております。

（技術部長　鳥越昭彦）