| 研究課題/領域番号 |
17K05490
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
江澤 雅彦 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 講師 (10504805)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | トポロジカル電気回路 / 非エルミート・トポロジカル相 / 非エルミート・マヨラナ状態 / 反強磁性スカーミオン / スパイキング・ニューロン / 非エルミート量子ウォーク / 反強磁性バイメロン / 非エルミート・チャーン絶縁体 |
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| 研究実績の概要 |
様々なトポロジカル相が電気回路で実現する事を示し、その性質を明らかにした。具体的には非エルミート・チャーン絶縁体、四次元以上の偶数次元における非エルミート・高次チャーン絶縁体、非エルミート高次トポロジカル相、非エルミート・マヨラナ状態、非相反・非エルミート状態、非エルミート量子ウォークが電気回路で実現できる事を示した。これらはインピーダンス共鳴を用いる事で観測が可能である。これらを結晶群の対称性などによって規定される対称性指標などでトポロジカル相を特徴づけ、そのバルク境界対応を明らかにした。また、電気回路で高次トポロジカル超伝導体をシミュレートすることで、マヨラナ状態のブレイディングを電気回路で実現できる事を示した。更に電信方程式がシュレーディンガー方程式をシミュレートできる事を示した。これらの結果は電気回路が豊かなトポロジカル物性を持っているだけでなく、量子力学のシミュレートによる量子計算への道を開くものである。
また、反強磁性対中のスカーミオンやバイメロンのダイナミクスに関してもシミュレーションを行った。特に、反強磁性体中のバイメロンがカオスダイナミクスを示すことを示した。更にスピン・トルク振動子を用いたスパイキング・ニューロンがスカーミオンで実現できる事を示した。フラストレート磁性体中のスカーミオンのヘリシティを反転できる事を実験的に示した。楕円形のスカーミオンのダイナミクスを数値シミュレーションで明らかにした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
非エルミート・トポロジカル相を含む様々な新奇なトポロジカル相が電気回路で実現できる事を発見した。また、スカーミオンを用いてスパイキング・ニューロンを実現できる事を示した。これらの成果は当初の予定にはなかった計画以上の進展である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は電気回路を用いた量子力学のシミュレーションおよび、量子計算の方法を提案する。
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