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光は「道具」ではなく「素材」。分野を絡み合わせた研究が新たな可能性を拓く。| UTOKYO VOICES 093

掲載日:2020年7月16日

UTOKYO VOICES 093 - 大学院情報理工学系研究科 システム情報学専攻  教授 成瀬 誠

大学院情報理工学系研究科 システム情報学専攻  教授 成瀬 誠

光は「道具」ではなく「素材」。分野を絡み合わせた研究が新たな可能性を拓く。

17年にわたり、成瀬は情報通信研究機構の研究員だった。ふつうなら情報通信一筋のスペシャリストのはずだ。

しかし成瀬の研究テーマは「光を利用した意思決定」。光を利用した「通信」ならわかるが、「意思決定」とは?

「光を単なる情報の運び手や物を見るための“道具”として使うのではなく、光の“素材”としての良さをもっと直接的に利用できないか、とさまざまな研究をしているうちにここにたどりついたんです」

光の特性をうまく使うと、複雑に入り組み刻々と変わる状況下で試行錯誤しながら、膨大な選択肢の中から最適のひとつを選ぶ(意思決定する)という、従来のコンピュータではそう簡単にはできないことが超高速でできるという。

今、新たなコンピュータの登場が待ち望まれている。自動運転にせよ、AI、5G、ドローンやロボットにせよ、これまでのコンピュータでは現実世界の不確実性に、即座に、しかも大きなエネルギーを使わずに対応するのはきわめて難しい。

光ならではの特性を引き出してこの難題に挑戦するために、成瀬は物理学の最先端といえる光子の量子的な性質やカオス科学をフル活用する。成瀬の研究は情報科学と物理学と計算機科学のハイブリッドなのだ。

「実は大学で、学部も院も、専攻を決めるときにはちょっと迷いました。物理学も好きだし、情報科学はこれから重要になると思っていて……。最終的に、どちらも選べる応用物理系から計数工学科システムコースに進みました」

この分野横断的な育ち方が成瀬の研究スタイルを決定づけたのかもしれない。大学院で「光を知的な処理に使う」という研究分野と出合い、情報通信の研究機関への就職後に「近接場光」という、これまで使われてきた光の性質とはまったく異なる性質に出合った。

成瀬は近接場光の研究で、遠くから見ると絵柄が見え、ごく近くから見ると別の情報が見えるホログラムを作り、紙幣偽造を防ぐ技術として学術界のみならずメディアからも大きな注目を浴びた。その後、「単一光子を使った意思決定」の研究はGoogleが高く評価し、世界のイノベーティブな科学者を招聘するイベントに成瀬を招いている。

「これまでの研究を振り返ってみると、近接場光や単一光子、レーザーカオスなど、使うものも使い道もずいぶんばらばらに推移してきたようで、実は、情報科学、物理学、そして計算機科学という3つの分野にまたがって、分野を絡み合わせながら研究してきたんだなと最近、気づきました」

そう言って成瀬は自分の名刺を裏返した。専攻名はInformation Physics and Computingと書かれていた。

「ある学問領域で『これだ!』と対象を絞り込んで世界のトップを獲りにいく研究スタイルもありますが、私は、『ここには何か面白いことがありそうだ』というところから始めて、新しい領域を創っていく研究に魅力を感じるんです」

なぜなら、研究者の使命は、新しい研究とその応用の可能性を人々に示すことにあるから、と成瀬は言う。光にはまだまだ未発掘の可能性が隠されている。学問同士を絡み合わせる成瀬だからこそ、見えるものがある。

写真:ワインボトル

Memento

研究室には特任研究員としてフランスからニコラ・ショヴェ博士が来ている。「ニコラのご両親はフランスでワイナリーを営んでいらしたんです。でも引退されることになって、これが最後の年のワイン。記念のワインなので大事にいただこうと思っています」

直筆コメント

Maxim

「研究に大事なのは、『よくわからないけれど何かありそうだ』と不思議がったり驚いたりする感覚。単に個人の資質や感情の豊かさだけによるものではなく、むしろ環境として、そうした感覚を受容する余地や伸ばす土壌が必須だと思います」

Profile
成瀬誠(なるせ・まこと)

東京大学大学院工学系研究科計数工学専攻博士課程修了後、同専攻助手を経て2002年より国立研究開発法人情報通信研究機構に。2017年フランスのグルノーブル・アルプス大学招聘教授、2017年より科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業CREST プロジェクトリーダーを務め2019年より現職。光を利用した意思決定(AIフォトニクス)や、圏論などの数理による自然知能の研究を行っている。フランスなど海外との共同研究も多数。

取材日: 2020年1月15日
取材・文/江口絵理、撮影/今村拓馬

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