全自由度量子化学と光コム精密分子分光で解き明かす核の量子効果

• Project Area: Quantum Matter Science in the Universe Opened Up by Precise Numerical Calculations
• Project/Area Number: 25H01271
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: The University of Electro-Communications
• Principal Investigator: 岩國 加奈 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 准教授 (80837047)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 立川 仁典 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (00267410) ; 兼松 佑典 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (10765936) ; 中島 正和 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20361511) ; 久間 晋 立教大学, 理学部, 准教授 (50600045) ; 水瀬 賢太 北里大学, 理学部, 講師 (70613157)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2030-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥171,340,000 (Direct Cost: ¥131,800,000、Indirect Cost: ¥39,540,000); Fiscal Year 2025: ¥54,340,000 (Direct Cost: ¥41,800,000、Indirect Cost: ¥12,540,000)
• Keywords: 原子核の量子効果 / 全自由度量子化学計算 / 光コム / 精密分子分光

Outline of Research at the Start

本研究は、電子と原子核の全自由度を量子的に扱う新たな量子化学計算体系と、光コムを組込んだ先端的な精密分子分光体系との協働で成る、原子核の量子効果の定量的な理解を目指すプラットフォームを構築する。分子スペクトルや物性にトンネル効果や同位体効果等の原子核の量子性が著しく影響することが知られているが、従来手法だけでは理論的予測が難しく、実験的にも観測感度が不足している。本研究ではこれらの課題を解決し、原子核の量子効果が関与する分子機能性発現機構の定量的評価や、複雑な分子スペクトルに対する信頼性の高い帰属の実現を目指す。本研究は宇宙空間における分子進化などのメカニズム解明への布石になると期待できる。