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ナノスケール素子における熱輸送現象と量子論的相関の検出の理論

纳米器件中热传输现象和量子相关性的检测理论

基本信息

批准号：
20J11318
负责人：
山本剛史
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J11318/
关键词：
超伝導回路における量子多体状態量子熱輸送

项目摘要

多準位系を介した熱輸送に関する研究を行い、単純な二準位系では現れない多準位系に特有の熱輸送特性が線形熱コンダクタンスの温度依存性に現れることを明らかにした。この研究によって、多準位系を用いた複雑な機能を持つ量子熱デバイスの研究開発に有用になることが期待される。また、乱れのあるの１次元ジョセフソン接合列におけるマイクロ波散乱に関する研究も行った。１次元ジョセフソン接合列は低いロスと高いインピーダンスを持つため、応用面からも重要な超伝導回路である一方で、乱れが加わると超伝導-絶縁体転移を示すことが知られている興味深い系である。この研究では、乱れによって生じる非自明な局在状態がマイクロ波透過率に現れ、単純な白色ノイズポテンシャルでは記述できないジョセフソン接合列に特有なものであることを明らかにした。この研究成果は、乱れによって引き起こされる複雑な量子多体状態を解明する上で、理論と実験の双方にとってベンチマークとなるものである。さらに、磁性不純物のある金属界面で生じるスピン流に関する研究を行い、磁性不純物によって生じる典型的な量子多体効果である近藤効果がスピン流を増大させることを数値くりこみ群の手法を用いて明らかにした。この研究成果により、近藤効果をはじめとする量子多体状態のスピン励起についてスピントロニクスの観点からアプローチできる可能を示した。最後に、抵抗のあるジョセフソン接合におけるマイクロ波散乱に関する研究を行った。長年、量子相転移の有無が議論されているこの超伝導回路系において、量子モンテカルロ法による数値計算と解析計算とを用いることで、抵抗のあるジョセフソン接合のインピーダンスの挙動を明らかにした。この研究により、長年議論が続いている量子相転移について、動的性質という新しい視点を与えることができた。

Study on Heat Transfer Characteristics of Multi-level Systems; Study on Temperature Dependence of Linear Heat Transfer Characteristics of Pure Two-level Systems; This research is expected to be useful in the development of quantum thermal systems. The first step is to study the relationship between the two groups. 1. The first dimension of the joint array is the low and high temperature of the joint array. The joint array is used to control the important conduction loop. The joint array is used to control the conduction loop. The joint array is used to control the conduction loop. This study is based on the analysis of non-self-evident state of light transmission, pure white light transmission, and the description of light transmission. The results of this research are based on the theory of quantum many-body state. The study of magnetic impurities and metal interfaces is in progress, and the typical quantum multibody results are in progress. The results of this research show that quantum many-body state excitation is possible. Finally, the research on the relationship between resistance and wave dispersion was carried out. For years, quantum phase shift has been discussed in this paper. The quantum phase shift method has been used in numerical calculation and analytical calculation. This research has been discussed for many years. The quantum phase shift has been discussed for many years. The nature of motion has been discussed for many years.