量子熱工学の創成へ向けた熱の量子制御理論

• 研究課題/領域番号: 25K07601
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 山梨大学
• 研究代表者: 石川 陽 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10508807)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2027年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 量子熱工学 / 量子熱力学 / 熱制御 / フォノン制御 / 量子制御

研究開始時の研究の概要

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。