人類は古代から光を媒介として自然を見つめ、それによって科学を創りあげてきたと言っても過言ではありません。２０世紀にはレーザーの発明により、自然界にはない“コヒーレント光”を手に入れ光科学は飛躍的に進歩しました。レーザー技術を利用した分析計測技術は、物理学、化学、天文学、生命科学、医学等あらゆる科学を支えると共に、光通信や計測技術など社会を支える基盤技術となっています。２１世紀に入りこの先端光科学技術はよりいっそう加速して発展しています。

　これらを実現するための鍵は、物質科学と光科学のより深い融合にあると考えています。これまでの光科学発展の第一の立役者も、半導体材料技術です。半導体レーザーは電気エネルギーを最も高い効率で光に変換するデバイスで、しかも非常に操作性の良いコヒーレント光に変換することが特長です。これにより、エレクトロニクスによって光を精緻に制御する技術が生まれ、エレクトロニクス技術を活用した革新的光技術が創出されました。光原子時計もエレクトロニクスによる精緻な光の制御技術の賜です。この半導体エレクトロニクス技術では、バンド理論に基づいてデバイスの設計が行われています。バンド理論は固体中の多数の電子系の複雑な運動を一電子問題に帰着させるもので、２０世紀半ばに完成しました。この理論の成功により、半導体の電気的特性を少数のパラメータに集約することができ、半導体エレクトロニクスを工学技術として大きく発展させることができました。しかしながら、これは近似理論であり、その適用範囲には限界があります。

　この限界を超えたところに、革新的光技術を実現の道が開かれると考えています。例えば、一つの光子で別の光子の位相を確実に反転させる技術は、光通信や量子情報技術が渇望する技術の一つです。半導体に入射した一つの光子は電子系を励起しますが、そこにもう一つの光子がやってくると、さらに電子系を駆動します。この時、電荷やスピンによる強い相互作用によって、この光子の作用が電子系に動的な位相相関を引き起こします。電子系が高温状態や、高密度状態にある場合には、光から受け継いだ電子系の位相情報はかき消され、電子同士の作用は位相情報をぬりつぶした平均的なものとして扱うことができます。このような状況の場合には、平均場近似による扱いが有効です。しかし、２つの光子間の制御という場面では、平均化には無理があります。少数の電子系の位相相関を巧みに取り扱う必要があります。また、ナノ構造や低次元構造を利用する場合にも電子系に生じる相関効果が顕在化します。このような電子系の動的な相関効果によって生じる光学現象の活用が光科学のブレークスルー、さらにはパラダイムシフトをもたらすのではないかと考えました。