小林研介(大阪大学大学院理学研究科教授)、Meydi Ferrier（メイディ フェリエル：同理学研究科特任研究員およびパリ南大学講師）、荒川智紀（同理学研究科助教）および秦徳郎・藤原亮（同理学研究科大学院生）らは、小栗章(大阪市立大学大学院理学研究科教授)および阪野塁（東京大学物性研究所助教）らの研究グループとの共同研究において、微細加工技術を用いて作製された人工原子中の量子液体における電流ゆらぎを世界最高水準の測定技術により精密に測定することによって、理論的に予測されてきた非平衡状態にある量子液体の挙動を詳細に明らかにすることに成功しました。

多数の粒子が互いに量子力学的に影響を及ぼしあうとき、粒子一個の性質からは全く想像できないような奇妙な振る舞いを示すことがあります。このような現象を量子多体現象と呼び、そのような現象を示す粒子の集団のことを量子液体と呼びます。本研究は、典型的な量子多体現象である近藤効果によって形成される量子液体を用いて行われたものです。量子多体現象は、長年にわたって物理学の中心的な課題の一つですが、極めて高い精度で理論の検証に成功した本成果は、物質の新しい性質・機能を見いだすなど、今後の研究の発展に貢献していくものと期待されます。

本研究成果は、2015年11月23日16時（英国時間）に「Nature Physics」のオンライン版に発表されました。

図 : （左）粒子が一個だけある場合、その粒子の振る舞いは、シュレーディンガー方程式を解くことによって、理解できます。量子力学によれば、粒子は波動性も持っていますが、その波長をドブロイ波長と呼びます。
（右）粒子が多数集合した状態。粒子は、量子力学的に相互作用し、量子液体状態を形成します。量子液体の振る舞いは、粒子一個の場合とは、大きく異なります。

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本件に関する問い合わせ先

大阪大学大学院理学研究科物理学専攻
教授　小林研介（こばやし　けんすけ）
Tel： 06-6850-5368 Fax: 06-6850-5372
E-mail： kensuke@phys.sci.osaka-u.ac.jp