特別研究2 （吉原）

Research in Physics 2

991C721

12GRRES601

吉原　文樹

Fumiki YOSHIHARA

2026年度前期、2026年度後期

2026年度

③First semester, Second semester

集中講義

Intensive Course

理学研究科　物理学専攻

Department of Physics, Graduate School of Science

4.0単位

卒業研究（研究指導）

Graduation research(Research Guidance)

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

超伝導、とくにJosephson接合を使った超伝導回路での量子コヒーレント状態制御の物理を学び、関連する実験を行い、成果をまとめる。

Study the physics of quantum coherent state control in superconducting circuits, particularly those using Josephsonjunctions, conduct related experiments, and summarize the results.

１．ゼミ（輪講等）により専門的知識を習得し、論文からの学習を学ぶ。論理的かつ批判的な思考力を養成し、これらを通じて「問題設定、文献・情報検索、実験計画/実行、データ解析、報告書作成」という一連の流れを理解し研究の基礎技術を身に着ける。また、英語力を養成する。
２．量子コヒーレント状態の意義を理解し、そのコヒーレント状態の制御について超伝導巨視的量子回路に関連する実験を通して理解を深め、新規な発見を図る。
３．自ら設定した超伝導巨視的量子回路に関連する研究テーマについて、研究動向を常に把握しながら適宜軌道修正をはかる。
４．研究成果をまとめ、学会・論文にて発表する。

1. Acquire specialized knowledge through seminars (including journal clubs) and learn how to study from research papers. Develop logical and critical thinking skills, and through these activities gain an understanding of the entire research process—from problem formulation, literature and information search, experimental planning and execution, data analysis, to report writing—thereby acquiring fundamental research skills. In addition, improve English proficiency.
2. Understand the significance of quantum coherent states and deepen this understanding through experiments related to superconducting macroscopic quantum circuits that enable the control of such coherent states, aiming for new discoveries.
3. For the research topic independently chosen in the area of superconducting macroscopic quantum circuits, continuously stay informed about developments in the field and make appropriate adjustments to the research direction as needed.
4. Compile research results and present them at academic conferences and in scholarly publications.

１．超伝導量子回路の物理について、研究テーマを自ら設定する。
２．超伝導量子回路とそのコヒーレント操作に関する実験を行う。
３．実験結果を新規性・有用性のある角度から説明・解析し、研究レポートにまとめる。

1. Formulate a research topic related to the physics of superconducting quantum circuits.
2. Conduct experiments on superconducting quantum circuits and their coherent manipulation.
3. Explain and analyze the experimental results from perspectives that highlight novelty and usefulness, and compilethem into a research report.

量子力学２、物性論１A, １B, ２Aの内容は必須知識となるので、これらを履修しているか同等の知識があることが極めて望ましい。学部レベルでの超伝導量子回路におけるの巨視的量子状態に関する実験研究経験を持つことが望ましい。

Since the contents of Quantum Mechanics II and Solid State Physics 1A, 1B, and 2A constitute essential knowledge, itis highly desirable that students have taken these courses or possess equivalent understanding. It is also desirable tohave undergraduate-level experimental research experience based on the macroscopic quantum states of insuperconducting quantum circuits.

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation

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学部レベルの量子力学の復習をしておくこと。研究進捗発表を担当する場合は、関連分野の動向を把握し、自身の研究の新規性・有用性についても説明できるようにすること。

Review undergraduate-level quantum mechanics in advance. When responsible for presenting research progress, besure to stay informed about developments in related fi elds and be able to explain the novelty and usefulness of yourown research.

論文作成（30%）、修士論文への取り組み（30%）、論文発表・学会発表（30%）、研究室運営への寄与（10%）

Writing papers (30%), thesis for master degree (30%), presentation at conferences (30%), contribution for laboratorymanagement (10%)

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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最新の研究論文

Recent research papers.

1. 4-10月：　実験及びデータ解析、文献調査
内容：　超伝導量子回路の実験とそのデータ解析。関連する文献の調査。ゼミ（進捗報告及び原著論文紹介）による知識の共有・深化。
 
2. 11-3月：修士論文執筆
内容：　実験結果のまとめと考察。修士論文執筆および研究発表。

1. April - October: experiment and data analysis, literature survey
Experiment on superconducting quantum circuits and data analysis. Survey the relevant literature. Share and deepenknowledge through seminars, including progress reports and presentations of original research papers.

2. August - March: Master thesis writing
Summarizing and discussing experimental results, writing the Master thesis, and presenting the research.

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