「大阪大学ではいくつもの超伝導の研究が行われています。室温での超伝導をめざす研究もあるし、超伝導ケーブルやリニアモーターカーなどへの応用研究もあります。研究では、数学の一分野であるトポロジーの考え方を基に、様々な超伝導物質を分類する。「トポロジーでは、形を連続的に変えても性質が代わらないものを同じグループに分類します。お椀とオレンジは穴がない仲間に分類され、取手付きのコップとドーナツは穴が一つある仲間に分類される。同じ発想で超伝導物質を『穴がない』『穴が一つ』などと概念的に分類し、それぞれの性質の違いなどを調べていきます」トポロジーのメリットについて、水島准教授は「物質の状態を分類する時、電気の流れやすさや対称性(ある変換に関して不変である性質)を使って分類するのが従来からの方法。トポロジーを使うと、対称性などでは分類しきれなかった物質の状態まで分類できるのです」と説明する。マヨラナ粒子を制御したいさらに、トポロジカルな見方をすると、普通の超伝導と普通ではない超伝導があるという。「普通ではない方の超伝導物質の表面を切り出すと、その度にマヨナラ粒子という奇妙な粒子が現れると考えられます」マヨナラ粒子は、1930年ごろに存在を予言されたが、まだ見つかっていない未知の粒子。「普通はマイナスの電荷を持つ電子があれば、プラスの電荷を持つ陽電子があり、陽電子は反粒子である電子と出会うと消えてしまいます。超伝導の状態にある物質の表面には、そのマヨナラと同じ性質の粒子がトポロジー的にあると考えられている。量子コンピュータ開発や中性子星の解明も応用への期待もある。マヨラナ粒子の量子状態を操作・制御できたら、量子コンピュータが実現できる。「トポロジカル超伝導体から量子コンピュータを作ろうという研究は世界的なトレンド。普通の超伝導体を使うより堅牢な量子ビットを実現できます」また、天体の共同研究でも成果を上げた。07年同研究科助教を経て、14年より現職。