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構造

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1: 2018/04/14(土) 12:44:23.74 ID:CAP_USER
京都大学(京大)は4月11日、量子ビットの「純粋化量子もつれ(Entanglement of Purification)」と呼ばれる情報量を計算する幾何学的公式を発見したと発表した。

同成果は、京大 基礎物理学研究所の修士課程学生である梅本滉嗣氏と同 高柳匡 教授らの研究グループによるもの。詳細は英国の学術誌「Nature Physics」に掲載された。

ミクロな世界を支配する物理法則は量子論と呼ばれており、また物質のミクロな構造のなかに含まれる情報の基本単位を量子ビットと呼ぶ。そして、重力の理論と量子論を融合して、宇宙の統一理論の構築を目指す分野が超弦理論(超ひも理論)だ。

超弦理論では、D次元の反ドジッター宇宙の重力の物理法則は、D-1次元の物質の物理法則と同じである、つまりゲージ理論と重力理論を統一的に扱うことが可能であるとする「ゲージ・重力対応」という考え方が1997年に発見された結果、現在では、これら2つの物理法則が同じであるという多数の具体的な証拠が示されながらも、このゲージ重力対応の基礎的なメカニズムについては、まだよく分かっていないという。

そうした中、2006年に高柳教授ならびに笠真生 シカゴ大学 准教授(現在)が「笠-高柳公式」とも呼ばれる「ゲージ重力対応における量子もつれエントロピー(Entanglement Entropy)の面積公式」を発見。物質の量子もつれエントロピーの大きさは、反ドジッター宇宙の最小断面積と等しい、つまり、物体Aと物体Bの2つの間に共有される量子ビットの情報量(相関)は、物体に対応する宇宙の最小断面積に等しい、ということを示したことにより、近年では「重力理論における宇宙は、量子ビットの集合体と見なせる」という考え方が生み出され、世界中で研究が進められるようになっている。しかし、この公式で正しく情報量が計算できるのは、AとB以外には物体が存在しない場合に限られるという制限があった。

続きはソースで

https://news.mynavi.jp/article/20180413-616137/

図:反ドジッター宇宙の境界にAとBの空間領域をとると、AとBをつなぐトンネルを反ドジッター宇宙の内部に作ることができる (出所:京都大学Webサイト)
https://news.mynavi.jp/article/20180413-616137/images/001l.jpg
ダウンロード


引用元: 【物理】京大、ミクロな情報量を計算する幾何学的公式を発見「重力理論の宇宙は、量子ビットの集合体と見なせる」

京大、ミクロな情報量を計算する幾何学的公式を発見「重力理論の宇宙は、量子ビットの集合体と見なせる」の続きを読む

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1: 2018/04/06(金) 09:55:24.19 ID:CAP_USER
 東京大学の田中肇教授らの研究グループは、さまざまな正四面体構造を形成する傾向を持つ液体の中で、水が極めて特異的である物理的な起源を解明するとともに、温度・圧力相図と特異性の関係を明らかにすることに成功した。

 4℃で密度の最大を示し結晶化の際に体積が膨張するなど、他の液体にない極めて特異な性質を持つ水は、気象現象、地球物理現象、生命現象などに大きな影響を与える。
このような異常性は水に限らずシリコン、ゲルマニウム、炭素、シリカなど正四面体的な局所的な構造を形成する傾向を持つ液体に共通してみられる。
これらの液体は、水素結合、共有結合などの方向性の結合を持ち、それが局所的に正四面体的対称性を好むことがその起源であることは知られていた。
しかし、正四面体形成能や温度・圧力相図の形とこれらの液体の示す特異性との間の関係は不明であった。

続きはソースで

論文情報:【Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America】Water-like anomalies as a function of tetrahedrality
http://www.pnas.org/content/early/2018/03/22/1722339115

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/20095/
images (1)


引用元: 【物理学】東京大学が水の特異性の起源を解明[04/03]

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1: 2018/04/08(日) 11:38:51.97 ID:CAP_USER
東北大学を含む研究グループは、全く新しい発想による磁気光学材料の開発に世界で初めて成功した。
開発した材料は、ナノグラニュラー構造と呼ばれるナノメートルサイズの磁性金属粒子をセラミックス中に分散させたナノ組織を有し、光通信に用いられる波長の光に対して、従来の約40倍もの巨大なファラデー効果を示すという。

 ファラデー効果とは、磁性体に加えた磁界に平行な方向に入射する光において、磁性体を透過する光の偏光面が回転する現象のこと。ファラデー効果を示す材料は、光デバイスや、とりわけ光通信システムに広く用いられ、先端情報技術には欠かせない。
しかしながら、ファラデー効果材料は1972年にビスマス鉄ガーネットが発見されて以来、それを超える有望材料は見つかっておらず、これまでのファラデー効果を用いたデバイスでは、設計および性能が限定されていた。

続きはソースで

論文情報:【Scientific Reports】Giant Faraday Rotation in Metal-Fluoride Nanogranular Films
https://www.nature.com/articles/s41598-018-23128-5

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/20163/
ダウンロード


引用元: 【磁気光学】45年ぶり、従来の40倍のファラデー効果を示す新規材料の発見 東北大学など[04/07]

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1: 2018/03/26(月) 09:39:14.04 ID:CAP_USER
 北海道大学の石垣侑祐助教らの研究グループは、通常の結合長より17%も長い炭素-炭素単結合を持つ安定な化合物の創出に成功した。
新たな材料開発の進展が期待される。

 炭素-炭素共有結合は有機分子の基礎となる結合であり、ほぼすべての化合物で単結合長は1.54Å(オングストローム:1Å =1000万分の1ミリメートル)という決まった値をとる。
これらの結合を組み合わせて数多くの分子が創られているが、1.7Åを超える炭素-炭素結合長を持つ化合物の報告例は数少ない。世界一長い炭素-炭素単結合の創出は、単なる数字の追求ではなく、化学の本質解明に向けた至上命題という。

 研究グループは、有機化合物の基礎となる炭素-炭素単結合に着目し、
「分子内コア-シェル構造」に基づく独自の分子設計戦略によって、安定した骨格を持つ新化合物を設計。

続きはソースで

論文情報:【Chem(Cell Press)】
Longest C–C Single Bond among Neutral Hydrocarbons with a Bond Length beyond 1.8 Å
http://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(18)30033-0

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/19936/
ダウンロード (5)


引用元: 【有機化学】北海道大学が世界最長の「炭素-炭素結合」に成功 新たな材料開発の進展が期待[03/25]

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1: 2018/03/19(月) 14:03:48.39 ID:CAP_USER
マサチューセッツ工科大学(MIT)とハーバード大学の研究チームは、グラフェンの電気特性を絶縁体と超伝導体の間で切り替えることに成功したと発表した。
同じ1つのグラフェンが、電気を通さない絶縁体、抵抗ゼロで電気が流れ続ける超伝導体という2つの電気特性をもつことになり、その切り替えも可能なことから、さまざまなデバイスへの応用可能性がある。研究論文2本が科学誌「Nature」(論文1、論文2)に掲載された。

先行研究では、超伝導状態の金属薄膜層の上にグラフェン層を重ねて成膜した場合に、金属薄膜の影響を受けてグラフェンが超伝導体化する現象が報告されていた。
一方、今回の研究では金属薄膜は使わずにグラフェンだけで超伝導状態を作り出すことに成功している。

その方法は、2つのグラフェン薄膜を積層した超格子を作るというものであり、ポイントは上下のグラフェンの結晶構造をぴったり合わせずに少しだけずらして配置することであるという。

続きはソースで

画像:2層のグラフェンを角度1.1°のずれをもたせて重ねた超格子構造。
電圧印加によって絶縁体と超伝導体の間で電気的性質が切り替わる (出所:MIT)
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603006/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603006/
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引用元: 【超伝導】グラフェンの電気特性を絶縁体/超伝導体の間で切り替え制御 - MITなど[03/19]

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1: 2018/03/28(水) 00:55:17.90 ID:CAP_USER
 国内の大学が2013~2015年に発表した論文数が環境・地球科学、臨床医学分野で増えているものの、化学、材料科学、物理学分野で急減していることが、文部科学省科学技術・学術政策研究所の調査で分かった。

 科学技術・学術政策研究所は国内の大学を論文数シェアが4.5%以上の第1グループ(大阪、京都、東京、東北大学)、1%以上の第2グループ(岡山、早稲田大学など13校)、0.5~1%の第3グループ(信州、大阪市立大学など27校)、0.05~0.5%の第4グループ(北九州市立、麻布大学など140校)に分け、2013~2015年と2003~2005年の論文数を比べた。

 それによると、化学は4グループで6~15%の減少を示し、国内全体で12%のマイナスとなった。
材料科学は8~26%の減で、国内全体だと23%のマイナス。物理学は21~25%の低下を示し、国内全体で27%の減少だった。

続きはソースで

参考:【科学技術・学術政策研究所】日本の大学システムのアウトプット構造:
論文数シェアに基づく大学グループ別の論文産出の詳細分析[調査資料-271]の公表について
http://www.nistep.go.jp/archives/36014

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/19950/
ダウンロード


引用元: 【論文数】国内大学の論文数、化学、材料科学、物理学分野が急減 文科省調査[03/26]

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