ユニット構築会議／学術実験プラットフォーム検討会議（第 6 回） 議事録(案)⽇時：2021 年 5 ⽉ 17 ⽇（⽉） 13:15-15:05
場所：オンライン
議事：• お知らせ• 研究テーマ紹介• 弱電離プラズマ・光・物質相互作⽤研究（⼩林政弘）• ボトムアップシミュレーション⼿法によるプラズマの階層性・多様性の解明（宇佐⾒俊介）• ⼤規模データが拓く学理と技術 −核融合データの統合的取り扱いと、データ解析技法の⾼度化（⼤舘暁）• 位相空間⼒学による⾮平衡系・⾮線形現象の研究（永岡賢⼀）• 乱流物理研究（徳澤季彦）• 次回予定（2021 年 5 ⽉ 24 ⽇（⽉） 13:15-15:15）
書記：仲⽥
以下：敬称略l

お知らせl

研究テーマ紹介（質疑のみ記載）

ØNo. 10：弱電離プラズマ・光・物質相互作⽤研究（⼩林政弘）

村上：光による制御ということだが、実際に制御して何を試みるのか？また、そういった制御が技術的に可能なのか分からない。
⼩林：原型炉では放射損失光が光吸収によってダイバータプラズマの外に出てこないことが予測されている。電磁誘導透過(EIT)の応⽤などで光学的厚さを薄くすることで回避策を提⽰したい。また、外部光によって分⼦の振動励起状態を作り出せば、分⼦活性化再結合を促進してデタッチメントを制御することができる。
永岡：積極的な分⼦励起制御ということだが、プラズマへの影響も含む形で積極的に作⽤させることは可能なのか？なにか⾒通しがあるか？
⼩林：まずは実証実験から始める必要がある。現状ではダイバータについて決定打が無いため、新しい考え⽅を打ち出して解決を⽬指す研究として捉えている。
鈴⽊(千)：外部から光⼊射は波⻑可変レーザーを想定していると思われる。実験は所内にあるような直線プラズマとレーザーの組み合わせを想定しているか？それらのアップ

グレードや新設はどう考えているか？
⼩林：まずは直線プラズマで実証実験を⾏いたい。そこから実際の閉じ込め装置へと展開したい。
吉⽥：弱電離プラズマは興味深いが、広い研究対象という印象がある。弱電離の“弱“という⾔葉に反して、強い⾮線形性を持っており、そういったテーマに実験物理としてどう貢献するのか？をシャープにしてもらいたい。低温プラズマとの関係や、この研究からの波及を具体化してもらいたい。
⼩林：テーマを具体化しながら検討したい。
ØNo. 11：ボトムアップシミュレーション⼿法によるプラズマの階層性・多様性の解明（宇佐⾒俊介）伊藤(篤)：トップダウン形式同様、ボトムアップにも“ゴールまでどれくらいかかるのか？”が説明しづらいという弱点があると思う。具体的な研究ターゲットやゴールが異なると、⽅法論(とるべき⾃由度など)が分離しくるのではないか？両者の良いとこ取りをするために、テーマ毎のタイムスケールなどの多様性を認めながら、バックキャストの考えを取り⼊れてはどうか？
宇佐⾒：検討したい。
横⼭：ボトムアップであれトップダウンであれ、なんらかの⽅程式を想定して挑戦するということだと理解したが、シミュレーションとデータ科学あるいはその他の⽅法論との融合も有⽤ではないか？ また、プラズマ分野だけでないテーマ設定も重要だと思う。
宇佐⾒：AI 研究者との連携も含めて考えている。今はプラズマに特化しているが、そこから発展させることを期待している。
吉⽥：ボトムアップシミュレーションの考えを正しく理解していないが、シミュレーションから⾃由度を減らす、あるいは、普遍性を⾒出すということかと思う。普遍的な構造であればトポロジーの考えもある。理論はたくさんあるが、そういった理論にどう打ち勝つのか？(理論でわからないパラメータを決めるなど)を深めてほしい。ある意味、普遍性を探すというところでは、こういったシミュレーション⼿法では苦⼿な側⾯があるのではないか。
宇佐⾒：理論研究者との協⼒をより深めていきたい。

ØNo. 12：⼤規模データが拓く学理と技術解析技法の⾼度化（⼤舘暁）−核融合データの統合的取り扱いと、データ

芦川： 資料に核融合データの統⼀フォーマットとオープンデータ化と書いてあったが、世界的には General Atomics 社のフォーマットが流通している。それに⽐べてどのような優位性が考えられるか？
⼤舘：MDSPlus の開発も進んでいるが、幾分古くなってきている。ITER においても異なるフォーマットの採⽤が検討されているので、新しい形を提案することには意義があると考えている。国際展開を⾒据えて、まずは国内のデータの統⼀化を図っていきたい。JT-60SA データもこの枠組に取り込みたい。
鈴⽊(千)：統⼀フォーマットは環状装置だけであるか？直線装置も含むものか？
⼤舘：初期は環状のみを想定していたが、定形データ・フォーマットに合わないデータの重要性も指摘されているので、より広い種別のデータをどう統⼀化するか⾃体も研究対象になり得ると思う。また、分光スペクトルのデータも対象だと捉えている。
坂本：ITER のデータも視野に⼊れているのか？
⼤舘：⼊れている。JT-60SA については今後の議論であるが、ITER については積極的に取り込んでいきたい。
伊藤(篤)：スパッタリングなどの核融合材料データは過去にもまとめらたが、どれが実験かシミュレーションか、あるいはどの装置でのデータかの情報が不明になっている場合もある。これらに加えて、誰がコンタクトパーソンかも併せて整理されるとよい。
⼤舘：専⾨委員会でも議論したい。
吉⽥：データサイエンス関連のユニット研究テーマがいくつか挙がってきているが、しっかりと議論を深めてほしい。基本的には⽅法論だと認識しているが、学術なのか？技術なのか？を議論してほしい。学術であれば核融合データの特徴を特定した上でアピールする必要がある。ここから出てくる⽅法論がどのようなイノベーションをもたらすか？といった特徴を考えてもらいたい。
⼤舘：⽅法論であっても重要な学問だと認識しているが、今後さらに深めていきたい。

ØNo. 13：プラズマ運動論による⾮平衡系・⾮線形現象の研究（永岡賢⼀）
à タイトル変更「位相空間⼒学による⾮平衡系・⾮線形現象の研究」

加藤：原⼦エネルギー準位には複雑な分布関数があり、⾃⾝もそれらのモーメントと物理過程を結びつける研究も進めているが、そういった分野との関連が深いと感じた。プラズ
マでは、分布関数のモーメントと物理との結びつけはどれほど成されているのか？

永岡：モーメントだけではなく、分布関数全体の形で捉えることが⼤事になってくると考えている。
⼩林(達)：必要なプラズマという記載があったが、具体的にはどういう実験装置で活動していくことを想定しているか？（例えば⼩型実験装置でもよいのか？NBI が必要なのか？など）
永岡：まだ整理しきれていないが、課題設定と併せて考えたい。
仲⽥：⾮平衡統計⼒学の近年のブレークスルーとして「揺らぎの定理」の発⾒があり、第２法則、線形応答、平衡と⾮平衡の結合性について統⼀的に理解しようと試みられている。元々は熱浴モデルの粒⼦シミュレーションという数値実験から発⾒されたことに鑑みると、核融合プラズマならではの⽅法論(分布関数ダイナミクス)に基づいた実験から、揺らぎの定理の発⾒に相当するような新たな⾮平衡⼒学的性質が開拓できると良いと思う。
永岡：理論研究者と⼀緒にその辺りも調査したい。
吉⽥：位相空間⼒学はある意味であたりまえだが、揺らぎだけでなく粒⼦の分布関数も測れることが重要だと考える。物理の中でもそういったケースはとても稀である。分布関数を測れればエントロピー原理を直接評価できる。物理学における２つの変分原理（ラグランジアンとエントロピー）に対して、分布関数を以て踏み込めることの重要性をどうアピールするかを考えてもらいたい。
永岡：今後検討していきたい。
ØNo. 14：乱流物理研究（徳澤季彦）

仲⽥：研究者個々ではなく、実験・理論が混ざったグループとして外部との共同研究を展開し、集団的に相互作⽤を図る研究スタイルは重要だと感じるし、なにより楽しいと思う。また、ユニットの活動のアウトプットとして学術成果だけでなく、書籍という形でもまとめることを⽬標のひとつにすることは良い設定に感じた。
伊藤(篤)：乱流と⾮平衡というワードは関連があるが、何を持って乱流を理解したことになるのか？を考える必要がある。理解としてのゴールと意義を明確に発信しななければ、その暗黙の意義の⾒えていない他分野研究者からは「役に⽴つ/⽴たない」の指標でしか研究が評価されずもったいないことになる。
吉⽥： “乱流が分かる“という表現に不⾃然さを感じる。”幾何学が分かる“と表現されても的を射ないように。”理解する”ということに対して真摯に考える必要がある。10 年間のユ

ニット活動の中で、乱流という対象そのものを明らかにするのみではなく、乱流の中にある何を明らかにするのか？を重要視してほしい。
徳澤：検討していきたい。
居⽥ ：「乱流を理解するとは？」について、特に“何を“理解するのか？を１つか２つ、特出しする必要がある。具体的な⽬標を掲げようとしたとき、ひとつの考えとして位相空間乱流があると思う。そういった”何を“使って乱流の”何を”理解するのかの議論を深めていく必要がある。
徳澤：LHD 実験テーマグループと関連付けているのもそういった観点である。今後も議論を深めたい。