Quantum entanglement in topological quantum spin liquids

Publicly Offered Research

Project Area	The Natural Laws of Extreme Universe--A New Paradigm for Spacetime and Matter from Quantum Information
Project/Area Number	24H00965
Research Category	Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Transformative Research Areas, Section (II)
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	末次祥大京都大学, 理学研究科, 助教 (00893710)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥8,450,000 (Direct Cost: ¥6,500,000、Indirect Cost: ¥1,950,000) Fiscal Year 2024: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywords	量子スピン液体 / トポロジー
Outline of Research at the Start	電子相関とトポロジーが結合した強相関トポロジカル系では量子エンタングルメントした基底状態が実現する。例えば、強く相互作用する局在スピンが絶対零度においても秩序化・凍結せずに揺らいでいる量子スピン液体では、局在スピンがスピノンやマヨラナ粒子などの全く異なる自由度に分数化し、有限のエンタングルメントエントロピーを持つトポロジカル秩序状態が現れる。本課題では量子スピン液体におけるトポロジカル秩序相への磁場誘起相転移を検出し、そのトポロジカル秩序相の解明を行うことを目的として研究を行う。本研究を通じて、強相関物質中の量子エンタングルメントといった新たな実験研究舞台の開拓を目指す。