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

• 研究領域: 精密数値計算が切り拓く宇宙の量子物質科学
• 研究課題/領域番号: 25H01271
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 電気通信大学
• 研究代表者: 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)
• 研究分担者: 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)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 171,340千円 (直接経費: 131,800千円、間接経費: 39,540千円); 2025年度: 54,340千円 (直接経費: 41,800千円、間接経費: 12,540千円)
• キーワード: 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

研究開始時の研究の概要

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。