Theory of quantum thermal control toward the quantum thermal engineering

Research Project

Project/Area Number	25K07601
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 19020:Thermal engineering-related
Research Institution	University of Yamanashi
Principal Investigator	石川陽山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10508807)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000) Fiscal Year 2027: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000) Fiscal Year 2025: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	量子熱工学 / 量子熱力学 / 熱制御 / フォノン制御 / 量子制御
Outline of Research at the Start	ナノスケールの熱を極限制御することで量子科学技術に革新をもたらす量子熱工学を創成することを目指す。熱の量子はフォノンである。量子光工学が光子制御を実現したことで発展したように、フォノン制御を実現できれば、量子熱工学の創成へ劇的に近づく。そこで、ナノスケールの熱現象を記述する量子熱力学にもとづき、「フォノン量子状態に対する熱の量子制御という新概念の確立と基本原理の提案」と「熱の量子制御を実現するための具体的なナノ構造の理論設計と制御動作の評価」を行い、熱の量子制御に対する指導原理を確立する。さらに、「熱の量子制御による新しい量子科学技術の提案」を行うことで、量子熱工学の創成への道筋を示す。