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キタエフ模型に基づく新奇デバイスの理論的提案

基于 Kitaev 模型的新型装置的理论建议

基本信息

批准号：
21H01025
负责人：
土浦宏紀
金额：
$ 9.73万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

キタエフ模型には量子スピン型と1次元p波超伝導型の2種類が知られており，どちらもマヨラナ準粒子を伴う．本申請課題においては，これら二つのキタエフ模型を基にした，braidingを伴わない量子計算素子や，マヨラナ準粒子によるスピンまたは量子位相伝播を利用した論理ゲート等の理論的提案を行い，その特性やノイズ耐性の評価および，第一原理計算を援用した材料探索までを包含した，キタエフ模型の実用化に関する新たなアプローチを展開する．まず1次元p波キタエフ模型に関しては，この模型を平行に配置したワイヤー対を一つのユニットとみなし，さらにこのユニット間のジョセフソン接合素子を調べてきた．初年度の研究により，ユニット間の結合強度およびワイヤー対間の位相差を制御することにより，トポロジカルジョセフソン特性をはじめ，通常の0接合と呼ばれる特性，さらにはπ接合と呼ばれる特性が得られることを見出した．このようにジョセフソン効果の位相-電流特性を外的に制御できる系は，超伝導量子計算メモリ等への応用が期待される. また，2年目の研究により，こうした多様なジョセフソン電流特性が現れる機構を，マヨラナ準粒子の描像に基づく解析により明らかにすることができた．続いて，量子スピン型キタエフ模型に関しては，遍歴マヨラナ粒子による磁気励起伝播の応用可能性について調べてきた．キタエフ模型における磁気励起を運ぶのは電気的に中性の遍歴マヨラナ粒子である．初年度の研究により，キタエフ模型に外部磁場を印加してマヨラナ粒子にエネルギーギャップを与えることにより，磁気励起伝播のON/OFFが可能であることを見出した．また，2年目の研究により，キャリアをドープした量子スピン型キタエフ模型において，回転対称性の破れたスピン3重項の超伝導状態が発現しうることを見出した．

There are two types of models in the KITA EFF model: the quantum Pi Ni type and the 1st dimensional p-wave superconduction type, which are known to be accompanied by quasiparticles. The subject of the present application is to propose a theoretical approach to quantum phase propagation, including the development of a fundamental model, braiding, quantum computation, quasi-particles, and the use of logic, and to evaluate the properties, tolerances, and first-principle calculations of materials. The new model is developed for the application. 1-D p-wave model is related to this model. This model is configured in parallel to each other. This model is configured in parallel to each other. In the first year of this study, the bonding strength between the two bonds was controlled by the phase difference between the two bonds, and the bonding characteristics of the two bonds were usually 0. The phase-current characteristic of the solution is controlled by the quantum computation of superconductivity. 2 years of research on this topic, the mechanism of current characteristics of quasi-particle imaging, and the mechanism of current characteristics of quasi-particle imaging The quantum model is related to the quantum particle model, and the magnetic excitation is transmitted to the particle model. The magnetic excitation of the model and the electric excitation of the model are neutral and the particles are neutral. In the early years of research, the model of external magnetic field was introduced, and the particle was generated, and the ON/OFF of magnetic excitation was possible. 2 years of research, the quantum model, the symmetry of the quantum model, the quantum model.

项目成果

期刊论文数量（17）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Danube University, Krems(オーストリア)

克雷姆斯多瑙河大学（奥地利）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Rare-earth moment reduction and local magnetic anisotropy in Pr2Fe14B and Tm2Fe14B

Pr2Fe14B 和 Tm2Fe14B 中稀土磁矩的降低和局部磁各向异性

DOI：
10.1016/j.jmmm.2021.168684
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Magnetism and Magnetic Materials
影响因子：
2.7
作者：
Sato Hiroto;Yoshioka Takuya;Tsuchiura Hiroki;Mizuno Yoshiyuki;Koike Kunihiro;Takahashi Kohki;Kato Hiroaki
通讯作者：
Kato Hiroaki

Maximum energy product of exchange-coupled Sm(FeCo)12/α-Fe nanocomposite particle