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『トポロジカル物質と幻の粒子』、『手のひらの物質に生まれるブラックホール』、『この世界を支配する“もつれ”』ー トポロジカル物質、フェルミ粒子 → ディラック粒子、ワイル粒子、マヨラナ粒子そして、アクシオン

A piece of rum raisin、第一章『プロローグ』*
ー ガンマ線バースト(Gamma Ray Burst、GRB)

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トポロジカル物質と幻の粒子

トポロジカル物質1

トポロジカル物質2

トポロジカル物質3

トポロジカル物質4

トポロジカル物質5

トポロジカル物質6

トポロジカル物質7

トポロジカル物質8

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手のひらの物質に生まれるブラックホール

素粒子超電導

素粒子超電導2

素粒子超電導3

素粒子超電導4

素粒子超電導5

この世界を支配する“もつれ”

量子もつれ Entanglement

量子コンピューター1

量子コンピューター2

量子コンピューター3

量子コンピューター4

量子コンピューター5

量子液体

ホーキング ベッケンシュタイン

素粒子の標準模型の作用とアインシュタイン=ヒルベルトの作用

新型準粒子をもつトポロジカル物質を発見!
固体中の「スピン1粒子」と「2重ワイル粒子」を光電子分光で見る

人類の物質観を革新する「トポロジカル物質」
そのカギは時間や空間の反転にあり

京大など、トポロジカル量子コンピュータの
実現に重要な準粒子の性質を解明

トポロジカル相:2種類の新型フェルミ粒子の発見

素粒子にはいくつかの種類があり、整数スピンを持つ粒子はボース粒子半整数スピンを持つ粒子はフェルミ粒子と呼ばれる。最もよく知られているフェルミ粒子は、1/2スピンを持つ電子である。場の量子論によると、真空中のフェルミ粒子はさらにディラック粒子、ワイル粒子、マヨラナ粒子の3タイプに分類される。

このうち、CERNの大型ハドロン衝突型加速器(LHC)などの巨大な素粒子加速器で行われた高エネルギー物理学実験で粒子として観測されているのは、ディラック粒子だけである。しかし、ディラック粒子とワイル粒子は、表面特性がバルク特性と大きく異なるエキゾチック系であるトポロジカル物質中で、準粒子(物質中で粒子のように振る舞う励起状態)としても発見されている。

CERN、ヒッグス粒子がミュー粒子対に崩壊する反応の兆候を発見

ワイル粒子がつなぐ量子化された伝導を観測

マヨラナ粒子が媒介するスピン輸送現象の発見

量子コンピューターのワイルドカードとなる粒子を解明

普通の超伝導体をトポロジカル超伝導体に変換する手法を開発

フランク・ロイドのエッセイ集

マガジン、”A piece of rum raisin”

東京大学大学院理学系研究科・理学部
School of Science, The University of Tokyo
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フランク・ロイド
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