| 研究課題/領域番号 |
18H01145
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
上田 正仁 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70271070)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
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| キーワード | 冷却原子気体 / トポロジー / 非平衡 / 非エルミート / 人工ゲージ場 / ２成分ボース・アインシュタイン凝縮 / 集団モード / 低エネルギー有効理論 / エンタングルメントエントロピー / 開放量子系 / リンドブラッド方程式 / スキン効果 / 量子散逸系 / 超流動 / リュービル演算子 / エンタングルメント・エントロピー / 磁気ソリトン / 非エルミート物理 / トポロジカル現象 / 多体局在 / トポロジカル相の分類 / 量子磁性 / 負温度 / リープ・ロビンソン限界 / トポロジカル相転移 / パリティ・時間（PT）対称 / クエンチ / 非平衡状態 / トポロジカル相 / 観測 / 熱化 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、理想的な孤立多体量子系である冷却原子気体に、制御された散逸を導入するなどして非平衡開放系特有の様々な現象の探求を目的として研究を行った。その結果、非エルミート系のトポロジカル相の完全な分類を行い、ハバード模型における散逸による磁性の反転を発見し、系が定常状態へと緩和する時間スケールがリュービル演算子のスペクトルギャップだけではなく、固有モードの局在長に依存することを見出した。さらに、２成分ボース・アインシュタイン凝縮体の集団モードの研究を行い、人工ゲージ場特有の平行磁場と反平行磁場を２成分系に印加した場合の集団モードを記述する有効理論を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で得られた成果は、基礎学理の観点からは非平衡物理現象の研究のフロンティアを拡大するという観点から意義がある。一方、本研究は、現在盛んに研究されている量子コンピュータのパフォーマンスを決定する主要因の一つであるデコヒーレンス・散逸過程や熱化の問題に対する基本的知見を与えるものと考えられ、この意味で社会的意義を有する。
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