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相対論的電子を有する有機導体を用いた量子エンタングルメント開拓

研究課題

研究課題/領域番号 18K18739
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分13:物性物理学およびその関連分野
研究機関東邦大学

研究代表者

田嶋 尚也  東邦大学, 理学部, 教授 (40316930)

研究分担者 西尾 豊  東邦大学, 理学部, 教授 (20172629)
森成 隆夫  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (70314284)
須田 理行  分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 助教 (80585159)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード有機ディラック電子系 / エンタングルメント / ランダウ準位交差 / アクシオン / 量子エンタングルメント / ランダウ準位準位交差 / カイラル量子異常 / ランダウ準位 / 準位交差
研究成果の概要

量子エンタングルメントは、量子コンピューターの発展において大変重要な役割を担っている。現在、量子エンタングルメントの生成・検出技術は量子光学研究が主であるが、固体中で生成・検出することが今後期待される。本研究では、有機ディラック電子系物質で実現するランダウ準位交差近傍で量子エンタングルメントエントロピーが最大になることを理論的に実証した。一方、量子(熱)輸送現象の実験では、量子エンタングルメント生成を決定つける結果は得られなかった。しかし、低温・静磁場下(ある磁場角度)で電流や電場を印加しなくても発生する巨大な起電力を検出した。カイラル対称性の破れに伴うアクシオン生成が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

固体中に量子エンタングルメントの生成・検出の成功例は、Si半導体を利用した研究のみである。ランダウ準位準位交差に着目した前例はなく、本研究の成果は、固体物理学、デバイス物理学、量子情報科学などへの波及効果は非常に大きい。一方、アクシオンを固体中に生成できれば、静磁場で静電場を、静電場で静磁場を誘起でき、基礎研究のみならず低消費電力デバイス開発が期待される。アクシオンが存在する物質探索・物質創成には大きな意義がある。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Field-Angle Dependence of Interlayer Magnetoresistance in Organic Dirac Electron System α-(BEDT-TTF)2I32019

    • 著者名/発表者名
      T. Tani, N. Tajima, and A. Kobayashi
    • 雑誌名

      Crystals

      巻: 9 号: 4 ページ: 212-212

    • DOI

      10.3390/cryst9040212

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 有機ディラック電子系へのキャリア注入と量子現象2020

    • 著者名/発表者名
      田嶋尚也
    • 学会等名
      埼玉大学大学院理工学研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] α-BETS2I3の基板上薄片結晶における量子振動の観測2020

    • 著者名/発表者名
      川椙義高, 上辺将士, 増田光, 田嶋尚也, 山本浩史, 加藤礼三, 西尾豊, 梶田晃示
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系の面内磁気抵抗効果2020

    • 著者名/発表者名
      小原遼太郎, 川椙義高, 加藤礼三, 内藤俊雄, 西尾豊, 梶田晃示, 田嶋尚也
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系における量子輸送現象の圧力効果2020

    • 著者名/発表者名
      鵜野澤佳成, 川椙義高, 須田理行, 山本浩史, 加藤礼三,西尾豊, 梶田晃示, 田嶋尚也
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 3次元有機トポロジカル半金属におけるカイラル量子異常の実験2020

    • 著者名/発表者名
      田嶋尚也, 鵜野澤佳成, 小原遼太郎,川椙義高, 加藤礼三,西尾豊, 梶田晃示
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] α-(BETS)2I3とα-(BEDT-STF)2I3の輸送特性2019

    • 著者名/発表者名
      田嶋尚也
    • 学会等名
      分子研研究会「分子有機ディラック電子系におけるトポロジカル現象と新奇物性開拓」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系におけるスピン-軌道相互作用と電子相関効果2019

    • 著者名/発表者名
      森成隆夫
    • 学会等名
      分子研研究会「分子有機ディラック電子系におけるトポロジカル現象と新奇物性開拓」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系の高磁場下輸送現象2019

    • 著者名/発表者名
      鵜野澤佳成, 川椙義高, 須田理行, 山本浩史, 加藤礼三, 木俣基, 西尾豊, 梶田晃示, 田嶋尚也
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系α-(BETS)2I3とα-(BEDT-STF)2I3の輸送特性2019

    • 著者名/発表者名
      小原遼太郎, 川椙義高, 加藤礼三, 西尾豊, 梶田晃示, 田嶋尚也
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系の量子輸送現象2019

    • 著者名/発表者名
      田嶋尚也
    • 学会等名
      京都大学人間環境学研究科セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機ディラック電子系の低温電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      田嶋尚也, 加藤礼三, 西尾豊, 梶田晃示
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系の中間圧力状態2019

    • 著者名/発表者名
      鵜野澤佳成, 中居隼風, 田嶋尚也, 内藤俊雄, 加藤礼三, 西尾豊, 梶田晃示
    • 学会等名
      日本物理学会第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Transport Phenomena in Molecular Massless Dirac Electron Systems with Tilted Cones2018

    • 著者名/発表者名
      N. Tajima
    • 学会等名
      The International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Electron-Hole Symmetry in Massless Dirac Electron System a-(BEDT-TTF)2I3 under High Pressure2018

    • 著者名/発表者名
      N. Tajima
    • 学会等名
      The 43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 圧力下におけるα-ET2I3の熱的性質IV2018

    • 著者名/発表者名
      高須康弘, 杉山敦, 田嶋尚也, 梶田晃示, 西尾豊, 内藤俊雄, 加藤礼三
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機ディラック電子系における層間磁気抵抗効果:スピン vs バレー分裂2018

    • 著者名/発表者名
      田嶋尚也, 川椙義高, 須田理行, 山本浩史, 加藤礼三, 西尾豊, 梶田晃示
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東邦大学理学部物理学科物性物理学教室HP

    • URL

      http://www2.ph.sci.toho-u.ac.jp/tajima/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東邦大学理学部物性物理学教室HP

    • URL

      http://www2.ph.sci.toho-u.ac.jp/tajima/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2021-02-19  

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