| 研究課題/領域番号 |
19K14611
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分13010:数理物理および物性基礎関連
|
|---|
| 研究機関 | 山梨大学 |
|---|
研究代表者 |
橋本 一成 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10754591)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
|
|---|
| キーワード | 非エルミート / 例外点 / メゾスコピック系 / 開放量子系 / リウビリアン / 電流ノイズ / 非エルミート系 / スピンポンピング / 量子ドット / 電子輸送 / 非平衡統計力学 / 量子輸送 / 量子ポンピング / トポロジカル不変量 / トポロジカル量子ポンプ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
量子ポンプは開放量子系の制御変数群（環境温度・ゲート電圧等）を周期的に変化させることで，ゼロバイアス下でも量子を輸送でき，多方面への応用が期待されている．しかし，量子スケールでは制御変数の値は常に揺らいでいるため，量子輸送の精密な制御は困難である．この困難を克服するため，本研究では例外点と呼ばれる非エルミート系特有の縮退点を取り囲む経路に関するトポロジカル不変な位相因子に着目し，種々の開放量子系に対して適用可能な新奇なトポロジカル量子ポンピングのプロトコルを理論的に提案する．もって，制御変数の揺らぎに対して堅牢な量子ポンプをデザインするための指導原理を構築する．
|
| 研究成果の概要 |
２つの電極と結合した量子ドットからなるメゾスコピック系の電子ダイナミクスを記述する量子マスター方程式の時間発展生成子であるリウビリアンの例外点が、電極間の電子輸送に対して与える物理的影響を研究した．パラメータの周期変調に対する電子ポンピング効果に対する影響の検討では、例外点が有限の実部（緩和率）をもつ緩和モードに現れることを考慮して、緩和モードの効果を含む非断熱電子ポンピングに対する影響を分析し、過渡的電子流に例外点に起因するLandauーZener振動の存在を明らかにした．また、定常電流ノイズに対する影響の検討では、例外点がノイズスペクトルに非ローレンツ型の線形を与えることを発見した．
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、メゾスコピック系の電子輸送という基礎的にも応用上も重要な物理現象に対するリウビリアン例外点の影響を明らかにした点にあると考える．特に、定常電流ノイズスペクトル線形と例外点の次数との対応関係の発見は、メゾスコピック系におけるリウビリアン例外点の実験的検出および分析において定常電流ノイズが有用なツールであることを初めて指摘したものであり、今後のリウビリアン例外点の実験的研究への波及効果が期待できる．
|
