| Project/Area Number |
21K13850
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
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| Research Institution | Kyoto University (2022-2024)
University of Tsukuba (2021) |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | 強相関系 / 非エルミートトポロジー / 開放系 / 強相関効果 / 非エルミート系 / トポロジカル物性 / 開放量子系 / 強相関電子系 / 強相関開放量子系 |
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| Outline of Research at the Start |
非エルミート・トポロジカルバンド絶縁体の研究は物性物理におけるホットトピックの一つになりつつある。本研究ではこれまで個別に研究されてきた「強相関効果」と「非エルミート・トポロジー」を結び付けて研究することで、急速に発展しつつあるこの分野で新たな研究の方向性を切り開きたい。
特に、開放量子系におけるトポロジカル秩序相や対称性に保護されたトポロジカル相に焦点を当て研究を行いたい。なお、数値的対角化等の数値シミュレーションも適宜活用する。
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| Outline of Final Research Achievements |
For open quantum systems coupled to environment, non-Hermiticity may induce unique phenomena which are not observed in closed systems. In this project, we have addressed correlation effects on non-Hermitian topology. The obtained results are as follows. (i) We have elucidated that correlations induces robustness/fragility of exceptional points against interactions. The robustness/fragility arises from the reduction of number of possible topological structures by interactions. (ii) Interplay between spin-charge separation and nonreciprocal hopping leads to novel non-Hermitian skin effects which we dub non-Hermitian Mott skin effects. Specifically, we have demonstrated the emergence of non-Hermitian Mott skin effects by analyzing Bose-Hubbard model with particle loss.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
非エルミート行列で記述される系では、従来の系には無い特異なトポロジカル現象が見られる。しかし、これまでの研究はバンド理論に基づくものが中心であった。本課題では、粒子間の相互作用が強い系で従来の理論の枠組みを越えた、強相関系特有の非エルミート物性を探索することで、新しい研究の方向性を切り拓くことができた。本課題で明らかにした強相関効果による例外点の発現・消失は、非エルミート素励起の制御に相互作用という新しいパラメータをもたらす。
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