東大・JST・筑波大、トポロジカル相からカオスへの転移を発見

記事を印刷する
メールで送る
リンクをコピーする

note
X（旧Twitter）
Facebook
はてなブックマーク
LinkedIn
Bluesky

【プレスリリース】発表日:2025年01月29日

トポロジカル相からカオスへの転移を発見

――非線形トポロジカル物質の原理の解明と応用に向けて――

【発表のポイント】

◆非線形なトポロジカル物質において、非線形性が強い領域でトポロジカル相がカオスへと転移し、バルクエッジ対応が破れることを明らかにした。

◆トポロジカル物理と非線形力学系の理論を掛け合わせ、非線形トポロジカル物質を解析するための新たな理論的枠組みを提案した。

◆非線形デバイスにおいて、トポロジーやカオスの効果を活用した設計原理につながることが期待される。

※参考画像は添付の関連資料を参照

【概要】

筑波大学数理物質系物理学域の曽根和樹助教（研究当時:東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻大学院生）、東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の江澤雅彦講師、ゴンゾンピン准教授、澤田太郎大学院生、沙川貴大教授、および同大学素粒子物理国際研究センターの吉岡信行准教授（研究当時:東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教）らによる研究グループは、非線形（注1）なトポロジカル物質（注2）を理論的に解析することで、それがトポロジカル相からカオス（注3）への転移を起こすことを明らかにしました。このカオスへの転移は、バルクエッジ対応（注4）と呼ばれるトポロジカル物質の基本原理の破れ（注5）を非線形系で引き起こします。本研究は、これまで主に線形系で研究されてきたトポロジカル物質の理論を非線形系へ拡張するための手法として、力学系理論（注6）と組み合わせた理論的枠組みを提案しました。さらに今後、本研究で開発した理論的手法を用いることで、トポロジー（注2）やカオスの効果を活用した非線形デバイスの設計につながることが期待されます。

本研究成果は、2025年1月29日（英国時間）に英国科学誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されます。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

参考画像

https://release.nikkei.co.jp/attach/685901/01_202501271504.png

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach/685901/02_202501271504.pdf