Nonequilibrium condensed matter physics in open quantum systems under feedback control

• Project/Area Number: 24K16989
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 13020:Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中川 大也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (90802976)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: フィードバック制御 / 開放量子系 / トポロジカル相 / 冷却原子気体 / 非平衡

Outline of Research at the Start

冷却原子気体を始めとした大規模量子系の実験の進展により、多体系を単一サイトのレベルで測定・制御する技術が大きく発展している。本研究では、そのような量子制御技術を用いた量子フィードバック制御によって非平衡量子物性の新たなプラットフォームを開拓することを目的とする。特に、フィードバックによって実現される非平衡トポロジカル相や多体系の制御に注目し、量子フィードバック制御を物性現象を制御する新たなツールとして確立し、同時に開放量子系の研究舞台を従来の散逸のみの受動的制御から能動的制御へと広げることを目指す。