化学専攻の数理化学研究室（河野裕彦教授、藤村勇一名誉教授らのグループ）が国際誌 Physical Chemistry ＆ Chemical Physicsに発表した論文 "Quantum dynamics of light-driven chiral molecular motors" が、米国自然科学財団（US National Science Foundation）Optics and Photonics部会諮問委員会^*の２０１４年報告書「数物科学に画期的変革をもたらす独創的研究」に優先課題として取り上げられた７つの基幹論文のひとつに選ばれました。光学とフォトニクスの研究領域で得られた成果が如何に大きなインパクトを広範囲な科学・技術革新に与えうるかという観点から選考されています。

^＊NSFの数物科学理事会 (Mathematical and Physical Sciences: MPS)傘下の委員会

【論文】
"Quantum Dynamics of Light-driven Chiral Molecular Motors",
（光誘起キラル分子モーターの量子動力学）
M. Yamaki, S. Nakayama, K. Hoki, H. Kono, and Y. Fujimura,
Phys. Chem. Chem. Phys. Perspective, 11, 1662 - 1678 (2009).

【報告書に記載された研究課題名】
"Controlling　molecules　with Light and Light with Molecules"
（分子を光で制御さらに光を分子で制御）

以下、報告書の説明内容（和訳）：
　光によって分子の構造や動きを操ることは、光合成による新しい分子の生成と同様に、化学の中心的研究テーマであり、光高分子化によるフォトレジスト修飾などの工業的プロセスにも関係している。この光力学の研究のように光化学とナノ科学とを結びつけ、現在大きな関心が持たれている話題は光駆動分子機械の概念である。最近の理論研究により、分子においてもサイクル過程を経由させるとモーターに似た機械的運動が可能であることがわかった。重要な発展は、図に示したようなキラル分子を用いると一方向の分子内回転を光により引き起こせることが示されたことにある。駆動光電場の整形に基づく光制御法により、チャープパルス、あるいはポンプおよびダンプパルスを利用した励起過程を経由させることにより、その回転運動の効率を上げることができる。そのような分子機械を開発するためには、最適な励起を与える理論的研究の進展とともにレーザーとパルス整形法のさらなる発展が必要になってくる。その結果、科学の他の領域（生物からナノ科学まで）に関する基本的な過程をこれまで以上に深く理解することができるはずである。

【参考リンク】
US National Science Foundation, Mathematical and Physical Sciences
http://www.nsf.gov/dir/index.jsp?org=MPS

http://nsf.gov/mps/advisory/mpsac_other_reports/subcommittee_report_optics_photonics_final.pdf

化学専攻 数理化学研究室
http://www.mcl.chem.tohoku.ac.jp/index-j.html