物理情報工学科は、世界を革新する応用物理を学ぶ学科です。
超伝導技術を駆使した省エネ社会、量子コンピュータの実現による高速演算、スピントロニクスによる次世代情報技術や光を利用した生体の計測制御など、物理情報工学科は物理と数学を基盤とした「ものづくり」のための応用物理学を学びます。多岐にわたる専門科目と研究活動を展開し、世界を先導するエンジニアの育成を目指しています。
物理情報工学科の3つの特徴
応用物理、エレクトロニクス、システム科学における最先端の研究
新しい基礎工学や基礎技術の創成とその展開を目指し、情報・エネルギー・システムのための応用物理学を研究しています。具体的には次世代の技術の中核を成す「量子・情報物理」や新しい物性・エネルギーを創出する「創発物性科学」、さまざまな現象を測り制御する「情報計測・情報制御」を中心に、多岐にわたる応用研究を行っています。
世界で活躍できる人材を目指し、国際交流を重視－4学期制の導入
基礎工学の知識を学生時代にしっかりと習得し、卒業後に社会でリーダーシップをとることができる人材の育成を目指しています。また、第3学年では4学期制が導入され、海外の大学で単位を取得することも可能なカリキュラムを編成しています。積極的な国際交流・国際進出を実現しており、将来は先端的な研究開発において世界を舞台に活躍することを期待しています。
応用物理を体系的に理解するための充実した基礎・専門科目
第2学年では応用物理学の基盤である「電磁気学」「量子力学」、また、エレクトロニクス分野に必須の電気・電子回路学、解析・モデリングに必要な数理的手法を学び、工学の基礎をしっかりと着実に習得します。「物性工学」や「制御工学」の必修科目とさまざまな選択科目により専門的学力を十分に養い、それらの知識を各専門分野に応用する能力を培うことができます。
物理情報工学科での学び方
最先端のナノデバイスを開発し情報技術を刷新する
物質の光学的・電気的・磁気的性質の解明と、量子情報技術やスピントロニクスなどの、次世代情報技術の創出を目指します。また、最先端ナノテクノロジーによる、新しい半導体・金属・磁性材料の研究や、ナノデバイスの開発を進めています。物理学の応用により、高速に大量の情報を処理する未来の情報技術を担う新しい素子・材料・物質や、計算方法なども研究しています。
環境に配慮して自然エネルギーを効率よく活かす
小さな太陽を地球上に作り出す核融合技術、空気中や水中に放出されていた熱から電力を取り出す熱電素子、大電力を損失なく送ることができる超伝導材料などの先端エネルギー技術に関する研究を進めています。また、物質の表面や界面に特有な構造に着目し、触媒や吸着剤などのさまざまな環境エネルギー材料の単分子スケールの評価を行うことで、地球に優しい未来の技術の研究も行っています。
ミクロからマクロまで様々な情報を測り思い通りに操る
応用物理やエレクトロニクスの要素技術を組み合わせて、さらにミクロで僅少な機能からマクロで膨大な機能まで様々な情報を計測して制御する技術を学びます。初期がんを検出するバイオセンサや、生体の微小な振動の計測から遺伝子発現の制御、携帯型端末による多点での環境情報計測、電力や交通システムの制御まで、高度な計測・制御技術を研究しています。
物理×情報が可能とする新たな情報処理技術を開拓する
圧倒的な計算能力を有すると期待される量子コンピューティング技術を中心として、新たな情報処理技術を開発しています。また、物理学における挑戦的な課題である量子多体系の理解と制御のために機械学習を用いた新しい理論物理学を開拓し、スーパーコンピュータを用いた超大規模の計算によってはじめて解き明かされる現象の解明を目指して研究しています。
在学生インタビュー（過年度）
教育内容
- 基盤である「力学」「電磁気学」「量子力学」「熱統計力学」分野の体系と物質の性質を理解して、新機能物質やデバイス・機器の設計に応用する能力を養います。
- 物理現象の工学的実現の手段である「計算機工学」「計算機工学」「回路工学」「制御工学」分野の基礎知識を習得し、次世代の計測・制御システムを開発する能力を伸ばします。
- 物理現象の解析とデータ処理能力・計算機を用いた物理現象の計測手法やデータ処理手法を、演習実習を通して実践的に身に着けます。具体的には「プログラミング基礎同演習」や「物理情報工学ソフトウェア開発演習」、「アルゴリズムとデータ構造」を通じて情報系の基盤知識を、さらに「量子コンピューティング」を通じて最先端の知識を習得します。
- 専門家の指導と実体験による「プレゼンテーション技法」、基礎知識と先端的研究分野を結びつける「卒業研究」を通して洞察力・思考力・判断力・ディスカッション・プレゼンテーション能力を養成して、プロジェクトなどの遂行にリーダーシップを発揮できるよう研鑽します。
進路
卒業する4年生のうち約7割が大学院へ進学します。主な就職先は、電気・電子機器メーカー、金属・電工・化学などの材料開発部門、宇宙関連など未来型重機器産業、通信・輸送・電力・ガスなどインフラ・公共・エネルギー分野、プラントエンジニアリング・建築、さらには流通・サービス・シンクタンク、将来の高福祉社会で期待される医療・保健分野、食品・バイオ分野へも広がっています。
