Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries

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メンバープロフィール

新田 宗土 (Muneto Nitta)

新田 宗土 (Muneto Nitta)

所属:
慶應義塾大学(日吉物理学教室・商学部・自然科学研究教育センター)准教授
研究題目:
トポロジカル励起とトポロジカル量子計算
領域での役割:
D03班公募研究代表者
■ 研究室 ■新学術研究紹介 [1051KB]

これまでの研究

 以前から素粒子論の領域で、場の理論(特に超対称ゲージ理論や高密度の量子色力学のカラー超伝導)における渦などの様々なトポロジカルな欠陥や励起について研究を進めてきましたが、ここ数年、冷却原子気体、特にスピノール(あるいは2成分)ボース・アインシュタイン凝縮における位相励起に興味を持って研究を進めてきました。物性論・素粒子論・ハドロン物理をまたぐ研究を行っています。特に最近は、渦に局在するマヨラナ・フェルミオンという奇妙な粒子のおかげで,渦の場所を交換する操作が非可換であるという非可換統計に着目しています。特にこの性質は、雑音に強いトポロジカルな量子計算に役立つと思われ注目されています。

本領域での研究

 本領域では、トポロジカル量子計算の実現可能性を模索します。渦に複数個のゼロ・エネルギー・マヨラナ・フェルミオンが捕らわれた場合には、新しいタイプの非可換統計が現れます。このような渦は、理論的にはカラー超伝導に存在していることがわかっていますが、実際の物性系での実現を模索します。また、これを応用し、量子計算の新しい可能性を探求します。また、ディラック・フェルミオンというより普通のフェルミ粒子が渦に捕らわれた場合でもある種の非可換統計が現れると考えています。
 ボース・アインシュタイン凝縮(BEC)における位相励起の研究も続けます。また、最近発展させられた、1次元におけるボゴリューボフ・ドジャン方程式の自己無頓着な解の構成法の、p波超伝導への拡張や2次元の渦への拡張を行います。

略歴

1995年
大阪大学理学部物理学科卒業
2000年
大阪大学大学院理学研究科物理学専攻 博士(理学)取得 (超対称場の理論の研究)
2000年
東京工業大学ポスドク研究員(日本学術振興会特別研究員)
2001年
Purdue 大学ポスドク研究員
2004年
東京工業大学ポスドク研究員(日本学術振興会特別研究員)
2006年
慶應義塾大学・日吉物理学教室(商学部)専任講師
2009年
同 准教授、現在に至る

主な受賞

2004年
素粒子メダル奨励賞(学会講演部門) 受賞

代表論文

"Non-Abelian statistics of vortices with non-Abelian Dirac fermions",
Shigehiro Yasui, Yuji Hirono, Kazunori Itakura, Muneto Nitta
Phys. Rev. E
87, 052142 (2013)

"Self-consistent multiple complex-kink solutions in Bogoliubov-de Gennes and chiral Gross-Neveu systems",
Daisuke A. Takahashi, Muneto Nitta
Phys.Rev.Lett. 110, 131601 (2013)

"Tachyon Condensation Due to Domain-Wall Annihilation in Bose-Einstein Condensates",
Hiromitsu Takeuchi, Kenichi Kasamatsu, Makoto Tsubota, and Muneto Nitta,
Phys. Rev. Lett. 109, 245301 (2012). 

"Stable Skyrmions in SU(2) Gauged Bose-Einstein Condensates",
Takuto Kawakami, Takeshi Mizushima, Muneto Nitta, and Kazushige Machida,
Phys. Rev. Lett. 109, 015301(2012).

"Non-Abelian statistics of vortices with multiple Majorana fermions",
Yuji Hirono, Shigehiro Yasui, Kazunori Itakura, Muneto Nitta,
Phys.Rev.B 86:014508 (2012).

"Dirac returns: Non-Abelian statistics of vortices with Dirac fermions",
Shigehiro Yasui, Kazunori Itakura, Muneto Nitta
Nucl.Phys. B 859, 261-268 (2012)

"Majorana meets Coxeter: Non-Abelian Majorana Fermions and Novel Non-Abelian Statistics",
Shigehiro Yasui, Kazunori Itakura, Muneto Nitta,
Phys.Rev.B 83:134518 (2011).

"Quasi-Nambu-Goldstone Modes in Bose-Einstein Condensates",
Shun Uchino, Michikazu Kobayashi, Muneto Nitta, Masahito Ueda,
Phys.Rev.Lett. 105:230406 (2010).

"Collision Dynamics and Rung Formation of Non-Abelian Vortices",
Michikazu Kobayashi, Yuki Kawaguchi, Muneto Nitta, Masahito Ueda,
Phys.Rev.Lett. 103:115301 (2009).

"Knots in a Spinor Bose-Einstein Condensate",
Yuki Kawaguchi, Muneto Nitta, Masahito Ueda,
Phys.Rev.Lett. 100:180403,2008; Erratum-ibid.101:029902 (2008).

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