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2026年度 (最新) 学院等開講科目 工学院 専門科目

超スマート社会への招待:量子科学

開講元
専門科目
担当教員
荒井 慧悟 / 後藤 隼人 / 土肥 義康 / 小野田 忍 / 髙口 雅成 / 米良 恵介 / 福島 優
授業形態
講義 (オンデマンド型)
メディア利用科目
-
曜日・時限
(講義室)
オンデマンド
クラス
-
科目コード
XEG.S411
単位数
100
開講時期
2026年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2026年4月7日
使用言語
英語

シラバス

授業の目的(ねらい)、概要

超スマート社会を実現するための先端的課題のひとつである量子科学の課題について、最先端の科学を用いてどのようにスマート化できるかを例示し,受講生のそれぞれの専門がどのように応用できるか等を考える。さらに講師の多彩なキャリアを聞き,受講生それぞれがキャリア計画を考えるきっかけとする。

到達目標

サイバー空間・フィジカル空間にまたがる専門分野で独創的な科学技術を創出できる専門力,量子科学から超スマート社会までの道筋を俯瞰できる俯瞰力,異分野が融合した社会課題の解決能力,産官学の各セクターを牽引できるリーダーシップ力を伸ばす。特に量子コンピュータ,量子センサ,量子暗号通信の概要について説明できるようになる。

実務経験のある教員等による授業科目等

実務経験と講義内容との関連 (又は実践的教育内容)

量子科学の産業界や行政等の実務経験を有する非常勤講師により経験と実例を盛り込んだ授業を展開する

キーワード

超スマート社会、量子科学と人工知能、基盤技術、システム実装、新社会創造

学生が身につける力

  • 専門力
  • 教養力
  • コミュニケーション力
  • 展開力 (探究力又は設定力)
  • 展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

複数の教員による一連の講義をオンデマンド型で配信する。各回の配信後に学生どうしによる意見交換をおこなう。

授業計画・課題

授業計画 課題
第1回

量子コンピュータの基礎や,量子ハードウェア,量子アルゴリズム,量子分岐マシン

講義で指示

第2回

ハイブリット量子コンピューティングプラットフォーム
高効率位相回転ゲート式量子計算アーキテクチャ
量子デバイスや回路,量子アルゴリズム

講義で指示

第3回

ダイヤモンド中のNVセンタ(窒素(N)-空孔(V))を用いた量子センサ、
ワイドバンドギャップ半導体を利用した量子センサ

講義で指示

第4回

ダイヤモンド中のNVセンタ(窒素(N)-空孔(V))を用いた量子センサ、
ワイドバンドギャップ半導体を利用した量子センサ

講義で指示

第5回

ダイヤモンドNVセンタを活用した量子計測やセンシングデバイス
量子センサデバイスを用いたナノ計測装置や材料・デバイス評価技術
高感度/高分解能を実現する脳磁計測システム

講義で指示

第6回

量子暗号通信の長距離化技術,
量子鍵配送装置を小型化する「チップベースQKD(Quantum Key Distribution)技術」,ならびに量子インターネット

講義で指示

第7回

量子暗号通信、量子セキュリティ、量子暗号ネットワーク
複数の企業間を結ぶ量子暗号ネットワークテストベッドの運用試験
耐量子計算機暗号をICカードに実装する技術

講義で指示

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

教科書

講義で指示

参考書、講義資料等

講義で指示

成績評価の方法及び基準

学修達成度評価は、講義内容を踏まえておこなう意見交換の議論ができたかにより合否を評価する

関連する科目

  • XEG.S411 : 超スマート社会への招待:量子科学
  • XEG.S412 : 超スマート社会への招待:スマートヘルスケア
  • XEG.S413 : 超スマート社会への招待:スマート農業
  • XEG.S414 : 超スマート社会への招待:スマートワークプレース
  • XEG.S415 : 超スマート社会への招待:スマート製造
  • XEG.S416 : 超スマート社会への招待:スマートオーシャン

履修の条件・注意事項

本科目群は2025年度まで超スマート社会卓越教育課程が開講元であった超スマート社会創造科目群SSS.S401~SSS.S406の後継科目群です。
2025年度以前に以下の単位を取得済の場合、本科目の履修はできません
2025年度以前に履修済の科目→2026年度以降に登録できない科目
SSS.S401(量子) → XEG.S411(量子)
SSS.S403(農業) → XEG.S413(農業)
SSS.S404(ワークプレース) → XEG.S414(ワークプレース)
SSS.S405(製造) → XEG.S415(製造)
SSS.S406(オーシャン) → XEG.S416(オーシャン)

その他

本科目群は2025年度まで超スマート社会卓越教育課程が開講元であった超スマート社会創造科目群SSS.S401~SSS.S406の後継科目群です。2026年度から開講元が超スマート社会卓越教育課程から工学院共通科目に変更となり、科目コードがSSSからXEGに変更になります。

本講義はアントレプレナーシップ科目(GA1M)として履修できます。