筑波大学宇宙史研究センター
活動報告
久野成夫
１．2021年度後期全体活動報告・今後の活動予定
２．2021年度後期 部門活動概要

1．2021年度後期 活動報告
今後の活動予定

人事関係（１）
宇宙史研究センター長 選考
2021年12月
 宇宙史研究センター長選考委員会（系長、センター長以外の運営委員）での投票
 センター長候補 久野成夫
2022年1月
 学長への内申提出

 副センター長（センター長指名） 受川史彦

人事関係（２） 新田冬夢 助教（南極天文学） 2021年11月30日退職
 本多俊介 助教（南極天文学） 2022年6月1日着任
 クロスアポイントメント教員 継続手続き中（開始は8月以降）
 南極天文学： 徂徠和夫 教授（北大）
 素粒子構造： 池上陽一 教授（KEK）
 クォーク・核物質： 山口貴之 准教授（埼玉大）、小沢恭一郎 准教授（KEK）、
佐甲博之 教授（原研）

 海外教育研究ユニット招致：
 素粒子構造： Soo-Bong Kim 教授 成均館大学 （手続き中）

 客員教員 稲葉 基 客員准教授（筑波技術大学）

 研究員
 クォーク・核物質： 鈴木伸司 2021年11月30日 異動
 クォーク・核物質： Abderrahmane Ghimouz 2021年11月着任

 連携教員 光量子計測器： 倉知郁生 特別教授（D&S Co.Ltd.） 継続なし
 光量子計測器： 山田美帆 助教（都立産業技術専門学校）

構成教員・連携教員・研究員
構成教員：24名、連携教員：27名、研究員：4名

センター長：久野成夫（p） 副センター長：受川史彦（p） 〔海外unitPI2名、副PI1名〕
南極天文学研究部門 部門長：久野成夫（p）
構成教員：橋本拓也（a）、本多俊介（a）
連携教員：中井直正（p：関西学院大）、瀬田益道（p：関西学院大）、梅村雅之（p）、
笠井康子（p客員：NICT）、西堀俊幸（ap客員：JAXA）、渡邉祥正（ap：芝浦工大）
研究員：高水裕一

素粒子構造研究部門 部門長：武内勇司（ap）
構成教員：石橋延幸（p）、受川史彦（p）、伊敷吾郎（ap）、原 和彦（ap）、佐藤構二（l）、飯田崇史（a）、廣瀬茂輝（a）、浅野侑磨（a）、金 信弘（p特命）
連携教員：松浦周二（p客員：関西学院大）、吉田拓生（p：福井大）、佐藤勇二（ap：福井大）、
クォーク・核物質研究部門 部門長：江角晋一（p）
構成教員：小澤 顕（p）、中條達也（l）、Norbert Novitzky（a海外ユニット副PI）、新井田貴文（a）、野中俊宏（a）、轟木貴人（a）、金谷和至（p特命）、三明康郎（p特命）、Thomas Peitzmann（p海外ユニットPI：Utrecht大）、Marco van Leeuwen（p海外ユニットPI：Utrecht大）連携教員：藏増嘉伸（p）、谷口裕介（ap）、笹 公和（ap）、森口哲朗（a）、杉立 徹（p客員：広大）、
濱垣秀樹（p客員：長崎総合科学大）、秋葉康之（p客員：理研）、若杉昌徳（p客員：京大）、永宮正治（p：理研）、郡司 卓（ap、東大）、志垣賢太（p：広大）、齋藤武彦（p客員：理研）、山口由高（ap客員：理研）、稲葉 基（ap客員：筑波技術大）研究員：坂井真吾、Ashutoh Kumar Pandey、Abderrahmane Ghimouz
光量子計測器開発部門 部門長：原 和彦（ap）
構成教員：江角晋一（p）、武内勇司（ap）、廣瀬茂輝（a）、本多俊介（a）、金 信弘（p特命）
連携教員：西堀英治（p）、冨田成夫（ap）、近藤剛弘（ap）、中村浩二（a：KEK）、
山田美帆（a：都立産業技術専門学校）

会議関係（１） 運営協議会
 センターの運営方針、研究活動評価、などに関することを協議 委員：新井康夫教授（高エネルギー加速器研究機構）、小林秀行教授（国立天文台）、
梅村雅之教授（計算科学研究センター）、櫻井鉄也教授（人工知能科学センター長）、服部利明教授（PAS系長）、運営委員会委員
 年1回

 2021年度運営協議会 2022年3月18日（金） 14:00-15:30 活動報告（公開） 15:30-16:30 運営協議員との議論（非公開）（新型コロナウイルスのため、TCHoUワークショップはオンライン・懇親会は中止）（議事録より）

会議関係（２）
 構成員会議/成果報告会
 各種報告・活動報告に基づき、現状認識の共有と方向性の審議・意見交換・分野交流の場として

 年2回程度開催
 2021年度第2回 2021年11月26日（全体報告＋11講演） オンライン
 2022年度第1回 2022年6月24日（全体報告＋講演） オンライン

 運営委員会
 センターの事業計画、予算、施設の管理、などに関することを審議・決定
 運営委員：センター長、副センター長、4部門長、小沢教授（センター長指名）
 毎月1回開催（8月を除く）（新型コロナウイルスのためオンライン）

研究集会
2022年3月14日 極地研研究集会「南極から遠赤外線-テラヘルツ波で探る宇宙」
 極地研＋オンライン 参加者48名

2022年3月16日
 TCHoU 南極天文学部門ワークショップ
 オンライン 参加者20名

2022年3月22日
 TCHoU 光量子検出器部門ワークショップ
 オンライン 参加者20名

2022年3月23日
 TCHoU 素粒子構造部門ワークショップ
 オンライン 参加者22名

2022年3月24日
 TCHoU クォーク・核物質部門ワークショップ
 オンライン 参加者30名

宇宙史セミナー（オンライン）
2022年2月25日
・松尾 宏（国立天文台）「Far-infrared intensity interferometry for future space mission」

2022年3月2日
・板倉数記（長崎総合科学大学）「高エネルギー極限からみた相対論的重イオン衝突の物理」

2022年5月27日
 受川史彦（筑波大学）（素粒子構造）「CDF実験の歴史と初期の物理結果，および Wボソン検出について」

 佐藤構二（筑波大学）（素粒子構造）「CDF実験でのWボソン質量の精密測定」

大学院科目「宇宙史セミナー」
 世話人：飯田崇史助教
 宇宙、素粒子、原子核の修士学生によるセミナー形式
 2022年2/8, 2/16, 2/22, 3/1,3/8, (3/9) 13:45 オンライン

一般向け広報・教育活動
 科学技術週間 オンライン
 2022年4月18-24日

 公開講座「宇宙の歴史」
 2022年5月28-29日（1時間×5）• 講師：梅村、原、武内、江角、久野• 高校生対象：参加者28名

「宇宙の歴史」アンケート結果（12人/28人）

各種申請
令和5年度概算要求
 “南極10m級テラヘルツ望遠鏡システム”
 今後の検討項目
 宇宙史研究に用いる光量子検出器性能試験システム⇒ 研究力強化ということで人員要求できる形の要求に
 理研仁科加速器センター内への宇宙史研究センター分室の設置

筑波大学開学50周年記念事業（2023年度）
 国際記念シンポジウム 採択 オンサイト（大学会館 または つくば国際会議場） 2日間
 センター設立以来の成果のアピール 特色ある将来計画の紹介
 TGSWの拡大版

受賞（１）
 中條達也 講師（クォーク・原子核）
2021年度 筑波大学BEST FACULTY MEMBER（2022年2月）（数理物質系から3名）

 橋本拓也 助教（南極天文）2021年度 日本天文学会欧文研究報告論文賞（2022年3月）
 "Big Three Dragons: A z = 7.15 Lyman-break galaxy detected in [O III]88 μm, [C II] 158 μm, and dust continuum with ALMA"受賞（２）
 野中俊宏 助教（クォーク・原子核）
2022年「八木浩輔クォークマターアワード（八木アワード）」（2022年4月）
 原子核物理学における若手研究者育成支援
 クォークマター国際会議でプレナリー講演を行うこと。（40歳未満）（理化学研究所 数理創造プログラムiTHEMSホームページより）今後の活動予定
 センター評価（5年目）
 人事関係 海外ユニットPI：Kim Soo-Bong教授（韓国 成均館大） クロスアポイントメントの延長手続き

 研究集会 2022年9月27日 TGSW2022 オンライン

 2021年度活動報告書
 8月 学長報告

 宇宙史セミナー
 情報発信・広報活動
2022年7月9日 第13回「天文宇宙の七夕講演会」 オンライン
2022年11月 筑波大学「雙峰祭」 オンライン参加

２．2021年度後期 部門活動概要

南極天文学研究部門（１） 南極30cmサブミリ望遠鏡:[CI]&CO(J=4-3)銀河面サーベイ
 国立極地研究所：南極計画X期（2023年-2027年）一般研究観測2022年5月 申請（PI：久野）南極30cm望遠鏡
 採択されれば、2024年：新ドームふじへ 広帯域受信機開発（関学、国立天文台と共同研究）
 [CI](3P1-3P0), CO(J=4-3)同時観測 光学ポインティングシステムの開発（JAXAと共同研究）
 光学ポインティングシステム完成
 光学軸と電波軸の位置合わせ(加藤卒論2022)

 新分光計（XFFTS） 2チャンネル化（北大と共同研究）

 南極10m級テラヘルツ望遠鏡
 マスタープラン2023 LOI提出（中型A：大学主導の計画）
 宇宙電波懇談会から日本学術会議天文学・宇宙物理学分科会へ推薦
 マスタープラン2023は策定せず ⇒ 新たな取り組みへ
 新ドームふじ基地に関して極地研と相談

南極天文学研究部門（２） 野辺山45m109素子MKIDカメラ
 ハイブリッドMKIDの開発（国立天文台と共同研究）
 LeKIDsの性能評価（グルノーブル大と共同研究） 45m鏡搭載試験（ハイブリッドMKID）
 2021年6月 データ取得 感度向上を確認 2022年4月 野辺山45m鏡による観測実施（HII領域
W49, W51 90時間）
 現在データ解析中(宮澤修論2022)

 既存の装置（NRO45m、ALMA、SUBARU他）による観測
 査読論文 6件

 受賞
 橋本拓也助教
 2021年度日本天文学会欧文研究報告論文賞受賞"Big Three Dragons: Az=7.15 Lyman-break galaxy detected in[O III] 88μm, [C II] 158μm, and dust continuum with ALMA"(Kaneko et al. 2022)

素粒子構造研究部門
LHC/ATLAS実験•••

世界最高エネルギーでの素粒子実験
陽子・陽子衝突型加速器
2019-2021 の長期シャットダウン（加速器と検出器の増強）から復帰
2022-2025 本実験 Run 3 （現在 試運転中）– 𝐸𝐶𝑀 = 13.6 TeV （Run1: 7-8TeV, Run 2: 13TeV, LHC設計: 14TeV）– 300 fb-1 を蓄積予定，これまでの２倍•

物理解析– 標準理論の検証、新物理・新粒子の探索– 2022/7/4 ヒッグス粒子発見 10周年
– ATLAS実験 物理論文 > １千 篇

宇宙背景ニュートリノ崩壊探索COBAND
2022年度までの成果，現状• 極低温SOI電荷積分型増幅器：SOIアンプの改良版設計，MPWへサブミット• 差動増幅カスケード接続による広帯域化(～１MHz)，高利得化したOpAmpを使った電荷増幅器• 0.5kΩの入力抵抗の電圧３段増幅による電流-電圧変換増幅器• ロケット実験の望遠鏡光学系：ミラー光学系主要部分のプロトタイプ製作，反射防止膜の試作，サブミリサイズ集光器試作• 反射防止膜設計最適化のためのNb光学定数測定の室温予備実験（自作エリプソメトリ装置）• Hf-STJ でのX線検出の論文執筆進行中• 論文：2件(査読無)，国際会議 : １件, 国内学会：１２件
今後の展望：
 極低温アンプの実用化（STJ信号の究極の低ノイズ読出しの実現）
 ロケット実験に向けた遠赤外域光学系プロトタイプ製作・ロケット搭載冷凍機開発の推進

超弦理論

活動報告
•

(1)行列模型, (2)ゲージ/重力対応(3)弦の場の理論という3つの関連するテーマを中心として研究を進めた。

2021年度の成果

弦の場の理論行列模型–

論文：７件，国際会議 : １件, 国内学会：１２件••••

弦理論の正則化（行列正則化）の性質を調べ、その一般化を与えた行列模型における重力理論を研究し、静的で球対称な一般解を導出した
基本スカラー場を含む模型における部分閉じ込めの現象を研究した
Kaku模型と呼ばれる弦の場の理論の古典解を与えたゲージ/重力対応

活動計画：引き続き,超弦理論の非摂動的側面の理解に向けて上記テーマの研究を進めていく
具体的な研究課題••

行列模型と非可換幾何学、新しい行列模型（米谷模型）
行列模型の散乱振幅と摂動論、時空の創発••

複素ランジュバン法
弦の場の理論と確率過程量子化

クォーク・核物質研究部門報告
Quark-Nuclear Matters
・格子QCD 研究
・宇宙元素合成研究
・QGP/臨界点研究

10:15- : 藏増嘉伸
テンソル繰り込み群による(3+1)次元有限密度Z2ゲージヒッグスモデルの研究

13:30- : 木下哲一【清水建設(株)技術研究所 】
地球上で検出された短寿命r核Fe-60とPu-244
15:45- : Ashutosh Kumar Pandey
Femtoscopic study in high-energy heavy-ion collisions、Abderrahmane Ghimouz、稲葉基(ap客員:筑波技大)4次元有限密度Z2ゲージヒッグスモデルの相構造解
析Akiyama-YK, JHEP2205(2022)102テンソル繰り込み群の4次元ゲージ理論への初めての応用
相図の概略

臨界終点近傍の相構造• 秋山進一郎(D3)
筑波大学学生表彰
2022年3月

一次相転移(∆L≠0)@𝜇=2
臨界終点の決定(∆L→0)@𝜇=2

臨界終点の決定に成功 ⇒ 次のステップは4次元連続群ゲージ理論への応用

稀少RIリング@ RIBF（理研）

宇宙元素合成の研究• 2018年11月に行ったSn領域の実験の結果をPRL(128,15702(2022))に出版し、123Pd の質量誤差を改善した。

重元素の生成過程を探る
重元素合成仮説(Rプロセス)
110Sn, 80Zr

2018 12月

Sn領域2018 11月、2021 11月

Ni領域2018 11月、2021 4月••

2021年度の稀少RIリングの実験では、キッカー磁石不調（放電、コンデンサー故障など）があった。
キッカー磁石のアップグレード（放電箇所の補修、コンデンサー交換など）が進行中。

Quark Gluon Plasma/QCD相図(臨界点探索)研究

Beam Energy Scan at RHIC-STAR

ALICE Run3
with LS2 upgrades

さらに高密度領域へ・臨界点の向こう側へ
STAR実験 固定標的モード

ALICE-Focal
Tsukuba group

ドイツ
GSI/FAIR-CBM

原研・東海村 J-PARC重イオン

光量子計測器開発部門の活動から構成教員に本多助教（宇宙観測）
連携教員に山田助教（産技高専）が加わりました。

TIA光量子計測テーマ：STJ/新型半導体(LGAD)/SOI
日米科学技術協力：(LGAD/SOI： 代表 中村)
日仏FJPPL：(LGAD：代表 中村)光量子計測器開発部門の活動から各プロジェクトの概要（素粒子/原子核/宇宙部門報告も参照ください）

HL-LHC用シリコン検出器
文科省フロンティア事業に採択

LGAD+testbeam（SOI）
日米科学事業（中村/原）600万円x3年(2021~)

LGAD検出器

SOI検出器科研費B(原/中村）；1716万(2019-2023)
科研費B（中村/原）；1742万(2021-2024)
新学術公募（中村）；1118万(2021～2023)
FJPPL(中村；2021採択）

科研費A(坪山/山田）；4459万(2019-2022)

今年度の光量子予算割当• 100万円

HL-LHC用シリコン検出器（廣瀬、中村、原)：••ストリップ型センサー(KEK/筑波大) 量産中で、QC/QAを継続中
ピクセル型モジュール(ATLAS-Jpn)初期量産中、量産2022-2025。センサー、モジュール化のQC/QA

Silicon-on-insulator検出器（山田、原）:•

DuTip（Belle II upgrade→ILC)をKEK AR-TBで実施。開発したトラッカーの高速読出し化）

LGAD検出器（中村、原) :•鈴木尚紀(新D1）がSOIの修士論文で研究科長賞

AC-LGADの開発(センサー設計の最適化: ELPHテストビーム、放射線耐性(CYRIC/高崎Co）、読出しASICCOBAND STJ検出器（武内、金) :•周波数帯域の改❹，出力段バッファーを強化したSTJ信号読出用極低温SOIアンプをMPWランで製作中。６月納品予定。
可視～近赤外域単一光子の検出の実証を今年度中に達成（西堀、表面物性TREMS）Pilatus/CdTe高エネルギーX線2次元検出器を用いた高度物質構造科学研究
Combを用いた精密分光手法（ヘテロダインデュアルコム走査分光法）の確立（近藤、表面物性TREMS） •• Dual
ホウ化物質の研究：交流会ので講演
CMB偏光観測実験GroundBIRD - MKID部分は光量子
光量子２：中村浩二（KEK） Study of electrode granularity for Pixel type AC-LGAD detector
光量子１：本多俊介