物性セミナー/2023-6

2023-6-30

2023年 夏学期 第5回 物性セミナー

講師 富田 隆文 氏(分子科学研究所)

題目 物性物理と量子計算のための冷却原子実験

日時 2023年 6月 30日(金) 午後4時50分

場所 場所 16号館 827室およびオンライン

・オンライン参加の方へ：物性セミナーMLに登録されている方は、セミナー案内メールでZoomアドレスを通知します。登録のない方は、以下で予め登録をお願いします。（自動的に物性セミナーMLへ登録されます。）

登録フォーム　https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSdT67ZsTDiKsvutP59tY4tOUlx4WTInMKkTQIGWLqYCrPAQKA/viewform

アブストラクト

物性系の論文や講演の導入部で「こういった系は最近では冷却原子系で実現できるようになっている」などといった文言を目にしたり耳にしたりしたことはないだろうか？人工量子系のなかでも特に量子多体系を容易に扱うことができる冷却原子系は、物性物理の量子シミュレーションプラットフォームとして多様な研究が進められてきた。その高い制御性から、これまで固体物性系では見られなかった現象を観測・制御することが可能であり、今では冒頭のような文言が使われるようになっている次第である。さらに最近では、量子コンピュータのプラットフォームとして、冷却原子を用いたものがハードウエアの有力候補として存在感を増してきている。本セミナーでは、冷却原子を用いた量子シミュレーションおよび量子コンピューティングについて紹介する。特に、単一原子観測・制御が可能な、光ピンセットとリュードベリ原子を組み合わせた実験系を主なトピックとして、スピン系の量子シミュレーションと量子コンピューティングについての最新の研究および私たちの研究成果について紹介する。

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2023-6-23

2023年 夏学期 第4回 物性セミナー

講師 松本 祐司 氏(東北大学大学院　工学研究科)

題目 Irドープペロブスカイト型マンガン酸化物の超伝導的挙動

日時 2023年 6月 23日(金) 午後4時50分

場所 16号館 827室およびオンライン

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アブストラクト

我々のグループでは， 酸化物材料の薄膜化に有効なパルスレーザ堆積法において，１枚の薄膜試料内で，２つのターゲット組成からなる任意の組成およびその空間分布をコンピュータ制御により自動で高速合成する装置を開発し，第3，4，5周期といった異なる周期にある2つの遷移金属元素を含むペロブスカイト酸化物に注目し，その薄膜合成と物性探索に取り組んできた。その取り組みの中で，単結晶酸化物基板上にエピタキシャル成長させたIrドープ（RE, Sr）MnO3（Ir：RSMO）薄膜において，Ir濃度とその空間分布に依存した特異な磁化特性に加え，100K以下の低温での超伝導状態を示唆する電気抵抗の急激な低下（ゼロ抵抗状態）やその転移温度の磁場依存性を見出した。本セミナーでは，最近の実験結果についても紹介しながら，Ir：RSMO薄膜における超伝導状態の可能性について議論する。

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2023-6-16

2023年 夏学期 第3回 物性セミナー

講師 吉岡 信行 氏(東大工学系研究科)

題目 量子計算機における現在と近未来

日時 2023年 6月 16日(金) 午後4時50分

場所 16号館 827室およびオンライン

オンラインで参加される方へ：

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アブストラクト

量子計算機とは、量子力学的な原理に基づいて計算を実行する装置である。特に、誤り耐性を備えた量子計算機は、素因数分解や機械学習などさまざまなタスクを高速化することが知られ、学術的にも産業的にも大きな関心を集めている。ただし、誤り耐性符号の実験的実現が進められているものの、上記のタスクの実装には数十万から数百万個の物理量子ビットが必要であることが知られている。そのため、これまでは誤り耐性のないNISQデバイスによる研究が中心に進められてきた。本講演では、NISQデバイスを用いた主要な研究を紹介するとともに、その限界を議論し、誤り耐性量子計算が可能となる近未来における位置付けを予想する。

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2023-6-9

2023年 夏学期 第2回 物性セミナー

講師 小林 研介 氏(東大理学研究科)

題目 量子スピン顕微鏡による物性計測

日時 2023年 6月 9日(金) 午後4時50分〜6時10分あたり

場所 16号館 827室およびオンライン

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アブストラクト

我々は透明な結晶中に存在する特殊な点欠陥（色中心）を量子センサとして利用し、磁場・電場・温度・圧力など様々な物理量を可視化する「量子スピン顕微鏡」の開発を行っている。注目する色中心は、ダイヤモンド結晶中の窒素空孔欠陥（NV中心）および六方晶窒化ホウ素（hBN）結晶中のホウ素空孔欠陥（VB）の2種類である。これらは光励起後の発光過程に電子スピンに依存する独特の経路を持つため、そのスピン状態を光学的に検出することができる。また、スピン状態をマイクロ波を使って様々に制御することも可能である。我々が目指しているのは、これらの色中心を用いた量子スピン顕微鏡の技術を確立し、これまでに見えなかったものを定量的に見ることである。

　本セミナーでは、最初に色中心量子センサと量子スピン顕微鏡についてご紹介する。その後、超伝導磁束の実空間観測、機械学習による精密磁場計測、量子センサ配列技術などについてお話したい。

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