マヨラナ粒子を活用したスピン流の制御機構の探求

利用马约拉纳粒子探索自旋电流控制机制

• 批准号: 22K03525
• 负责人: 古賀 昌久
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03525/
• 关键词: マヨラナ粒子; スピン輸送; キタエフ模型

本研究は、キタエフ模型におけるマヨラナ粒子に着目し、それを活用したスピン流制御を理論的に解明・探索することを目的としている。電荷の自由度が凍結した量子スピン系において、量子スピン液体が注目を集めている。この量子スピン液体はキタエフ模型において実現し、そこではスピンの分数化によりマヨラナ粒子とフラックスが生じることが知られている。この系においては、マヨラナ粒子を媒介としたスピン振動を伴わないスピン輸送現象が起こる。この現象はマヨラナ粒子の非可換性を必要としないため、量子計算素子などへの応用が期待される。本研究では、スピン輸送現象に対する温度揺らぎの効果に注目し、熱的純粋量子状態の方法を用いて解析を行った。その結果、スピン振動の大きさが絶対零度より大きなものが現れることを明らかにし、実験的に観測できる可能性を示した。

は, this study キ タ エ フ model に お け る マ ヨ ラ ナ particle に mesh し, そ れ を use し た ス ピ ン flow suppression に interpret を theory, explore す る こ と を purpose と し て い る. Charge の freedom が freeze し た quantum ス ピ ン department に お い て, quantum ス ピ ン liquid が attention を set め て い る. Quantum ス こ の ピ ン liquid は キ タ エ フ model に お い て be し, そ こ で は ス ピ ン の scores change に よ り マ ヨ ラ ナ particle と フ ラ ッ ク ス が raw じ る こ と が know ら れ て い る. こ の is に お い て は, マ ヨ ラ ナ particle を medium と し た ス ピ ン を vibration with わ な い ス ピ ン transport phenomena が up こ る. こ の phenomenon は マ ヨ ラ ナ particle の non exchangeable necessary と を し な い た め, quantum computing element な ど へ の 応 with が expect さ れ る. This study で は, ス ピ ン transport phenomena に す seaborne る temperature 揺 ら ぎ の unseen fruit に attention し pure 粋 quantum state, thermal の way を with い analytical line を っ て た. そ の results, ス ピ ン vibration の big き さ が absolutely zero seaborne よ り big き な も の が now れ る こ と を Ming ら か に し, be the 験 に 観 measuring で き を る possibility in し た.

项目成果

Majorana-mediated spin transport in the Kitaev model at finite temperatures

有限温度下基塔耶夫模型中马约拉纳介导的自旋输运

• 发表时间: 2022
• 作者: Nasu Joji;Murakami Yuta;Koga Akihisa;古賀昌久;A. Koga
• 通讯作者: A. Koga

Optical response of the tightbinding model on the Fibonacci chain

斐波那契链上紧束缚模型的光学响应

• DOI: 10.7566/jpsj.91.124702
• 发表时间: 2022
• 期刊: J. Phys. Soc. Jpn.
• 作者: H. Iijima;Y. Murakami;and A. Koga
• 通讯作者: and A. Koga

二次元準周期タイルとハイパーユニフォーミティ

二维准周期瓦片和超均匀性

• 发表时间: 2023
• 作者: Nasu Joji;Murakami Yuta;Koga Akihisa;古賀昌久
• 通讯作者: 古賀昌久

A 6-fold golden-mean tiling with four tiles

四块瓷砖的 6 倍黄金分割瓷砖

• 发表时间: 2022
• 作者: Nasu Joji;Murakami Yuta;Koga Akihisa;古賀昌久;A. Koga;A. Koga
• 通讯作者: A. Koga

Majorana-mediated spin transport in the S=1/2 Kitaev model at finite temperatures

有限温度下 S=1/2 Kitaev 模型中马约拉纳介导的自旋输运

• 发表时间: 2022
• 作者: Nasu Joji;Murakami Yuta;Koga Akihisa;古賀昌久;A. Koga;A. Koga;A. Koga
• 通讯作者: A. Koga