量子ホールエッジ状態を用いたトポロジカル準粒子の測定と統計性

• 研究課題/領域番号: 23K03254
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 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: 津山工業高等専門学校
• 研究代表者: 久保 敏弘 津山工業高等専門学校, 総合理工学科, 准教授 (00645286)
• 研究分担者: 都倉 康弘 筑波大学, 数理物質系, 教授 (20393788)
• 研究期間 (年度): 2024-01-17 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: トポロジカル準粒子 / 分数量子ホール効果 / エッジ状態 / エニオン / 分数統計

研究開始時の研究の概要

近年，Googleによって量子超越性が示されるなど，量子コンピュータがこれまで以上に注目を集めている。しかし，依然として周囲の環境からの影響によるエラーの問題は残されており，そのエラーは成立が極めて低いと期待されているトポロジカル量子コンピュータが注目を集めている。その実現にはエニオンと呼ばれるトポロジカルな準粒子が非アーベリアンな統計性を持つことが本質的であり，その存在を実験的に捉えることは学術的にも重要な課題である。本研究では，量子ホールエッジ状態を測定器として用いることでトポロジカルな準粒子の量子状態を測定し，その統計性を実験的に捉える理論を構築することを目指す。