量子制御・量子もつれ・双対性に基づくトポロジカル相と相転移の研究

• 研究領域: 極限宇宙の物理法則を創る－量子情報で拓く時空と物質の新しいパラダイム
• 研究課題/領域番号: 24H00970
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 古川 俊輔 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (50647716)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 物性理論 / トポロジカル相 / 量子エンタングルメント / 量子計算 / 量子スピン系

研究開始時の研究の概要

液相から固相への転移が分子の自発的な秩序化として理解される一方、そのような秩序化では捉えられない奇妙な物質相としてトポロジカル相が知られ、量子磁性体や半導体などにおいて盛んに研究されている。本研究では、トポロジカル相研究の新しい舞台として、急速に技術革新の進む量子コンピュータに着目する。クラウド利用できる量子コンピュータを利用してトポロジカル状態をつくり出し、量子誤り軽減法によりノイズの影響を抑えたもとで非局所相関関数などの量子計算を行う。また、トポロジカル相に内在する量子もつれを量子情報の視点から特徴づける方法を発展させ、物性物理学と量子情報の融合領域の開拓を推進する。