古典力学では説明できない量子力学的な相関は量子エンタングルメント (量子もつれ) と呼ばれています。例えば、2 つのスピンを考えた場合、片方のスピンの状態が定まるともう片方のスピン状態もそれに応じて定まり、その距離には寄らないとされています。量子エンタングルメントに関する議論は Einstein-Podolsky-Rosen(1934) に端を発したものですが、その量子力学の本質をついた議論は、量子重力論への発展、近年注目されている量子コンピュータへの応用など最先端の研究へと繋がっています。

中辻・酒井研究室では量子エンタングルメントの状態を有する “量子スピン液体” やエキゾティックな“トポロジカル相転移”を伴った新奇な二次元磁気秩序の存在を示唆する振る舞いの観測に多数成功してきました。 以下では、我々が世界で初めて観測した、様々な種類の量子スピン状態を紹介していきます。

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