早稲田大学 理工学術院 先進理工学部 応用物理学科 学校案内

社会に役立ち、次の時代を創る、応用物理学

物理学や数学の基礎研究を深めつつ、広く実践・応用・実装する過程において、新しい科学・技術が生み出され、それがさらに基礎物理学の発展を促す――こうした“好循環”を基盤に、応用物理学は産業・経済・社会を支えています。早稲田大学・応用物理学科では、未来のテクノロジーや新しいシステムの基本となる原理や技術を学び、次世代の社会に貢献できる人材の育成に取り組んでいます。

応用物理で未来づくりに挑戦

早稲田大学の応用物理とは?

物理学は自然の基本原理を追究する学問ですが、応用物理学は、物理学を基礎として理学から工学にわたる幅広い分野をカバーし、最新の物理学を最大限に活用して、時代を切り拓く画期的な科学技術を創造する学問です。応用物理学科は創設以来、常識にとらわれない自由な着想と、それを論理的に発展させるという基本的な精神を受け継ぎ、時代の先端を行くために、カリキュラム、研究内容、研究設備など改革を繰り返してきました。卒業生が新規の技術開発に対応できるよう、既成概念にとらわれない自由な発想ができる人材の育成を目指しています。

応用物理学科のカリキュラムの特徴は?

現代のキーテクノロジーの基礎となっている計測・情報工学、光工学、物性物理学、複雑系をはじめとする物理学や現代数学について多くの科目を幅広く学べます。充実した工学系科目が応用物理学科の特徴であり、企業等で不可欠の実践的な研究開発能力を養います。講義は物理学科と連携しており、物理学や数学の基礎をしっかりと修得し、高学年では固体物理、光エレクトロニクス、システム、情報・制御工学など、現代のキーテクノロジーの基礎となっている多くの科目を幅広く学びます。4年次からは希望の研究室で卒業研究を行います。配属可能な研究室は、物理学科と応用物理学科の全研究室が対象となり、幅広い分野を網羅しています。

[工学系レクチャ] 回路理論、Cプログラミング入門、電子工学、計測工学、情報理論、応用確率過程 / [実験演習] 応用物理学ゼミナール、理工学基礎実験、物理学演習、数学演習、応用物理学実験、応用物理学演習 / [基礎科目] 場の数理、波の物理、解析力学、熱力学、常微分方程式、フーリエ解析、複素関数論 / [理学系レクチャ] 電磁気学、量子力学、統計力学、固体物理学、生物物理学、連続体の物理、非線形問題 / 次世代技術新しい物理

卒業後の進路は?

学部卒業生の約8割が毎年大学院へ進学します。修士課程を修了すると約1~2割が、さらに博士課程に進学します。毎年10人程度の博士が誕生します。多くの卒業生が、企業や国公立の研究機関、大学などで研究活動を行っています。究極の研究者を志すもよし、物理学の基礎を武器に企業で活躍するもよし。いかなる将来ビジョンにも対応が可能です。

学部卒業者の進路 / 大学院進学83.5% / 就職10.8% / その他5.7%

修士課程修了者の進路 / 就職60.7% / 博士後期課程進学11.4% / その他27.9%

応用物理学科教員からのメッセージ

  • 情報システム Informatics and Robotics

    澤田 秀之 教授
    澤田 秀之教授

    〈専門分野〉計測・情報工学
    ロボティクス
    画像音響情報処理 他

    ロボット研究を通して
    人間の未知の能力を理解する

    視覚や聴覚の機構が、カメラとディスプレイ、マイクとスピーカを用いて科学的、工学的に再現されていますが、その一方で、たとえば人間のように「触覚」を知覚し、感覚として工学的に提示する標準的な手法は未だに実現されていません。本研究室では、そのような触覚感覚を人のように知覚し理解するセンサの開発、さらには映像や音声と同様に遠隔地へ伝送する技術の研究開発を進めています。また、視覚や聴覚情報と合わせ、触覚や力などの物理的メディアを統合的に扱い、人間の五感を理解してロボティクス技術で再現する研究も行っています。これらの研究の面白さは、計算機やロボティクスの技術を、単なる高速演算や形態の再現に用いるのではなく、人間の未知の能力の理解や再現、さらには人と人工物とのコミュニケーションに利用することで、深くサイエンティフィックに人間を知ることができる点にあります。さらに、新しい計測・制御技術に関する研究、人間の体性感覚、感性を柔軟に理解する人工知能の研究など、幅広いテーマへと展開しています。研究室では、常に活発な議論を交わしつつ、また先輩後輩や仲間たちで互いに助言や協力をしながら研究を楽しんでいます。

  • ナノ Nanoscience

    望月 維人 教授
    望月 維人教授

    〈専門分野〉物性理論
    磁性
    磁性強誘電体 他

    論理的思考と感性で電子の動きを探る

    半導体や強誘電体、磁性体、超伝導体といった物質が示す現象を理論的に研究するのが「理論物性物理学」です。電子の振る舞いを見るため、電子の運動や相互作用を記述する量子力学的なモデルを作り、そのモデルを統計力学や場の量子論といった手法で解析して研究を進めています。この研究の面白さは、理論と実験の連携が密で、すぐに白黒がはっきりする点です。理論が提唱されれば、それが正しいかを実験研究者がすぐに検証。新しい実験結果が出れば、直ちに理論研究者が説明を考え始めます。理論と実験が互いに掛け合いながらダイナミックに研究が発展していくそのスピード感を気持ちよく感じます。大学生のうちに応用物理の研究で身につくことは、難しい方程式を解く能力ばかりではありません。問題解決の方法、新しい切り口で物事を見ることも習得できます。これまで顕在化していなかった「問題」をも自分で作り出すことも学びます。これは社会に出て、何か新しいモノや価値を生み出したり、創造的な仕事をしたりするために必要なスキルです。応用物理を学べば論理的な思考や「おやっ」と思う感性、数式やデータの中から真理を探り出す「嗅覚」を身に付けられます。

  • メディカル・バイオテクノロジー Medical and Bioimaging

    片岡 淳 教授
    片岡 淳教授

    〈専門分野〉宇宙物理実験
    医用イメージング
    先端放射線計測

    イメージングの力を医療や産業に役立てる

    光の仲間であるX線やガンマ線のイメージング(画像化・視覚化)の研究をしています。たとえば一見静かに見える宇宙も、実は大きな爆発がそこかしこで起きており、ブラックホールや中性子星といった謎の天体がゴロゴロしています。これらは人間の目にこそ見えませんが、X線やガンマ線ではとても明るく輝いています。一方、X線やガンマ線は透過力が強いため、医療診断でも広く使われています。壮大な宇宙から人間の体に至るまで、いろいろなスケールの謎を、同じ技術で解き明かすのがこの研究の面白いところです。私は学生時代にJAXAで、人工衛星に載せる装置の開発をしていました。衛星は空間の全てに制約があり常に世界最高レベルの性能が求められる厳しい世界。必然的にスキルが磨かれます。そのスキルを医療や産業分野に応用したいと思い、またイメージング技術ならすぐに医療・産業にもフィードバックできることからこの研究を選びました。応用物理学は物理学のエッセンスを抽出し、人間社会に役立つ学問です。常に社会とリンクしています。また、本学は産業界に優秀な先輩を多数輩出しているので、研究職を目指す人、就職する人、どちらも満足が得られるはずです。

  • 基礎物性 Soft Matter Physics

    多辺 由佳 教授
    多辺 由佳教授

    〈専門分野〉ソフトマター
    液晶
    超薄膜
    非平衡パターン形成

    美しい液晶のパターンに未来技術を見る

    中学生の時に初めて買ってもらった電卓を見て、液晶パネルに興味を持ちました。小さなパネルの中に何が入っていて、どんな仕組みで文字が表示されるのか知りたいと思ったことが、今の液晶の研究につながっています。液体でも固体でもない、その中間状態である液晶。肉眼ではただの液体のように見えるのですが、液晶は光に特殊な性質を与える能力を持っています。液晶研究の面白さとして、わずかな駆動力で光を自在に制御できることや自ら作り出す時空間パターンの規則正しい美しさが挙げられます。表示に用いられるだけでなく、液晶は自然界にも多く存在し、例えば私たちの体の中にも液晶構造を持った組織がたくさんあります。液晶の構造や性質を理解し、制御することができれば、新しいソフトデバイスができると考えています。応用物理学の面白さは、複雑な自然現象をできる限り単純化したモデルで理解し、さらにそのモデルに基づいて新現象の予測やデバイスの考案ができる点です。本学の応用物理学科では、最先端の研究に触れられる各研究室での体験研究が1年時の必修科目になっており、早くから学生同士が切磋琢磨できる環境が整っています。

応用物理学科で学ぶ先輩の声をお届けします

  • 柏木 爽良 さん
    柏木 爽良さん

    応用物理学科 2年

    大学院へ進学し、
    物理学の基礎を
    応用した
    情報工学分野を深めたい

    高校2年生の時、問題の解法だけでなく、問題の背景にある基本原理から身の回りの応用例まで丁寧に教えて下さる先生に出会い、物理に興味を持つようになりました。早稲田大学応用物理学科には、理学から工学まで多岐にわたる研究領域にそれぞれ一流の教授や卒業生がいらっしゃいます。4年間を通して数学や物理学の幅広い分野に触れることができるので、社会の問題を発見し、解決するために必要な多角的な視点を獲得できます。私は今、物理学の基礎を応用した情報工学に興味があります。卒業後は大学院へ進学し、情報処理の高速化、高精度化や人々の生活を豊かにする新しい技術の開発に貢献したいと考えております。

  • 伊藤 聡見 さん
    伊藤 聡見さん

    応用物理学科 4年

    最先端の研究につながる
    充実のカリキュラムと
    物理学を奥深く学ぶ好環境が魅力

    物理学の魅力は世の中の様々な物理現象を数式で記述することによって理解することができるという点にあると思います。私は高校で物理を学んでいくうちに、この物理現象の数式化に魅力を感じ、理解を深めていきたいという気持ちが高まっていったため、早稲田大学の応用物理学科への進学を決めました。応用物理学科では、最先端の研究を行うのに必要な基礎知識を養うためのカリキュラムがしっかりと整っており、物理学を奥深くまで学びたい人にとってはかなり良い環境であると思います。私も実際、このカリキュラムを2年間こなして、実力がついていっていると実感しています。私は将来、大学で学んだ応用物理学を駆使して、世の中をもっと便利にしていけるようなものを作っていきたいです。

  • 細越 裕希 さん
    細越 裕希さん

    物理学及
    応用物理学専攻
    修士2年

    応用物理の対象は
    非常に幅広いため、
    将来の選択肢も拓がる学問です

    身の回りの現象を調べることが宇宙の遥か遠方で起こっている現象の解明にまでつながっていることに感銘を受けて物理学に興味を持ちました。そして現在、私は宇宙から飛来するガンマ線のイメージングに挑戦しています。天文学の中でも未だに観測例の少ないエネルギー領域であるため、最先端で宇宙の謎を探ることができます。これまでにガンマ線観測装置の試作機を作製し、外部の研究施設で宇宙観測を模擬した実験を行ってきました。将来的には作製した観測装置を小型衛星に搭載して軌道上からの観測を行い、天文学の発展に貢献したいと考えています。物理学の対象は非常に幅広いため、将来の選択肢の幅が広いのも魅力の一つです。自然界の様々な現象に興味がある方、ぜひ物理学を学んでみてはいかがでしょうか。

  • 喜多 航佑 さん
    喜多 航佑さん

    物理学及
    応用物理学専攻
    博士2年
    日本学術振興会
    特別研究員DC2

    じっくり学びながら
    自身の専門性を
    定めることが
    できる魅力的な学科です

    応用物理学科では理論物理学は勿論、画像処理や宇宙物理実験、数理物理など多種多様な分野の研究者が多く在籍し活発に研究が行われています。そのため、学部の授業においても様々な専門科目が設置されており、理論・工学問わず自身の興味に合わせて幅広く履修できます。また、本学科及び物理学科は割合に熱心な学生が多く、自主ゼミ等もよく行われています。物理や関連する学問に興味があるがまだ専門は決められないという人にとって、じっくり学びながら決めることができる魅力的な学科です。私は現在、数理物理学研究室において、物理学に現れる偏微分方程式に対して数学的基礎を与える研究をしており、将来はこの学科で学んだ物理学の知識を活かして物理の心を持った数学者になることが目標です。