Measuring Quantum Entanglement of Many-Body States in a Cold-atom Quantum Simulator

Publicly Offered Research

Project Area	The Natural Laws of Extreme Universe--A New Paradigm for Spacetime and Matter from Quantum Information
Project/Area Number	24H00949
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	素川靖司東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (70768556)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000) Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords	冷却原子 / 量子もつれ / 量子シミュレーション
Outline of Research at the Start	量子多体状態の量子もつれ構造は、トポロジカル秩序相やエキゾチックな量子相を特徴付けるために重要な物理量であることが理論的に明らかになってきた。一方で、多体系の量子もつれ構造を実験的に測定することは容易ではなく、実験的な検証が期待されていた。本研究では、プログラム可能な冷却原子量子シミュレータを用いて、量子スピン模型の基底状態の量子もつれ構造を実験的に明らかにすることを目指し、制御技術と測定手法の研究を行う。