| 研究課題/領域番号 |
21K13859
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 |
蘆田 祐人 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00845464)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 量子多体物理 / 量子光学 / 共振器 / 繰り込み群 / 開放系 / 非エルミート系 / 量子多体系 / 非平衡開放系 / 統計物理 / 機械学習 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は、外界環境と強く結合した非摂動開放系を解析するための理論手法を開発し、その応用により新奇な量子相や非平衡ダイナミクスを解明することである。近年大きな進展があった、非エルミート系に代表される「摂動領域の開放系」とは対照的に、実験的にも重要になっている「非摂動効果が本質的となる開放系」に着目して研究を進め、新たな物性/光物理学のフロンティアを拓く。
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| 研究成果の概要 |
従来の物性物理学や統計力学の枠組みは、熱平衡にある物理系の法則や多彩な現象を解明する上で多大な成功を収めてきた。一方で、エネルギーや物質の流入/散逸を伴う「非平衡開放系」の理解は未だ発展途上である。外界との結合が弱く外部環境の効果が摂動的に取り扱える領域の理解はここ数年で飛躍的に進んだが、結合が強い非摂動領域に関しては、そこで発現する物理現象はおろかその基礎理論も未開拓であった。本研究では、上述した外界環境と強く相互作用し非摂動的取り扱いが本質的に重要となる非平衡開放系を記述する基礎理論を構築し、それを応用することで共振器を用いて物性を制御する可能性などを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非平衡開放系は従来の統計物理や量子物理ではあまり考えられてこなかった新しい現象を発現する可能性を秘めた物理系で、近年世界中で盛んに研究がなされています。本研究により開放系の研究をこれまで取り扱いが困難と考えられてきた非摂動領域に展開するための端緒が得られました。特に、共振器を用いた物性制御の可能性が理論的に本研究で明らかとなりました。将来的にはこれらの成果が量子デバイスの制御やデコヒーレンスの抑制に向けた指針を与えるものと期待します。
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