物性理論の専門家で、物性理論/強相関電子系/量子ダイナミクスについて研究している髙吉慎太郎准教授にお話を伺いました。

About Me ( TAKAYOSHI Shintaro )

修士課程のときは低温物理学実験をしていましたが、研究を進めるにつれてさまざまな物理現象を引き起こす基礎原理への興味が高まり、博士課程で理論研究に転向しました。博士課程では磁性体（磁石）の模型である量子スピン模型と場の量子論の対応関係を調べるという数理物理に近いような研究をしていましたが、博士取得後は磁性体にレーザーを照射したときのダイナミクスの計算を通して、磁性体をいかに高速に制御するかという「超高速スピントロニクス」分野の研究も行っています。甲南大学に着任する前は、スイスで3年、ドイツで1年半の合計4年半の間、ヨーロッパの研究機関に勤めていました。

Research

Theory of Ultrafast Spintronics

現代社会に不可欠な携帯電話やコンピューターは、電子の動きを制御する技術である「エレクトロニクス」によって実現されています。一方で電子は電気的な自由度だけではなく、「スピン」という微小な磁石の素としての働きも持っており、この磁気的な自由度を操作することによって情報処理や記録などに役立てようとする試みは「スピントロニクス」と呼ばれます。レーザーなどの強力な光を利用することで、高速で磁性体の状態を制御するための方法を探索する「超高速スピントロニクス」について理論的に研究しています。スピンは量子力学的な存在であり、相互作用する多数のスピンを駆動したときに、時間とともにどのように変化するかを解明することは、基礎物理学としても重要な課題です。

Topological matter and quantum computation

図形の全体的な形状で決まる性質で、部分的に少し変形しても変わらないようなものを調べる「トポロジー」と呼ばれる数学の分野があります。この知見を応用して、少し変形しただけでは性質が変わらないような物質を「トポロジカル物質」と呼びます。近年、さまざまなトポロジカル物質が発見されていて、その中には量子スピンの集まりとして記述できるようなものもあり、そのような物質の性質について調べています。トポロジカル物質は量子コンピューターへの応用が期待されています。部分的な変形の影響を受けないために、ノイズすなわちエラーに強いという特徴があり、トポロジカル物質を用いたエラー耐性のある量子コンピューターの実現方法について研究が進められています。

KONAN’s Value

Private

Profile