研究発表 - 古川　俊輔

強磁性・反強磁性相互作用の競合する量子磁性体の理論的研究

古川俊輔

強磁場コラボラトリーセミナー（強磁場フォーラム フロンティア奨励賞 受賞講演） （東京大学 物性研究所） , 

2022年03月

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公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等

Quantum entanglement in topological phases and symmetry-broken phases

古川俊輔

Quantum Information Entropy in Physics （京都大学 基礎物理学研究所） , 

2022年03月

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口頭発表（招待・特別）

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I will review some applications of entanglement entropy (EE) and entanglement spectra (ES) in quantum many-body systems. In a variety of topological phases, it has been found that the ES has a similar structure as the edge-mode spectrum. The "cut and glue" picture gives a physical explanation of this remarkable entanglement-edge correspondence [1]. I will explain a simple formulation of this picture based on two coupled (chiral) Tomonaga-Luttinger liquids [2]. The obtained ES can be used to derive the so-called topological entropy. In systems with continuous symmetry breaking, the EE shows a subleading logarithmic term whose coefficient is related to the number of Nambu-Goldstone modes [3]. Furthermore, the ES shows a "tower of states" structure reminiscent of the finite-size energy spectrum. I will explain the emergence of analogous features in the intercomponent entanglement in binary Bose-Einstein condensates [4].

[1] X.-L. Qi, H. Katsura, and A.W.W. Ludwig, Phys. Rev. Lett. 108, 196402 (2012).
[2] R. Lundgren, Y. Fuji, S. Furukawa, and M. Oshikawa, Phys. Rev. B 88, 245137 (2013).
[3] M. A. Metlitski and T. Grover, arXiv:1112.5166.
[4] T. Yoshino, S. Furukawa, and M. Ueda, Phys. Rev. A 103, 043321 (2021).

スピン1/2フラストレートXXZ梯子の基底状態相図

荻野卓啓, 金子隆威, 森田悟史, 古川俊輔

日本物理学会2021年秋季大会 （オンライン開催） , 

2021年09月

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口頭発表（一般）

四体相互作用を含むスピン1/2XXZ梯子系における秩序相と対称性によって保護されたトポロジカル相

荻野卓啓, 金子隆威, 森田悟史, 古川俊輔, 川島直輝

日本物理学会第76回年次大会 （オンライン開催） , 

2021年03月

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口頭発表（一般）

人工ゲージ場中の二成分Bose-Einstein凝縮体における渦格子の集団励起と結合定数の繰り込み

吉野匠, 古川俊輔, 上田正仁

日本物理学会第76回年次大会 （オンライン開催） , 

2021年03月

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口頭発表（一般）

二成分Bose-Einstein凝縮体における成分間エンタングルメント・エントロピー

古川俊輔, 吉野匠, 上田正仁

日本物理学会2020年秋季大会 （オンライン開催） , 

2020年09月

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口頭発表（一般）

スピンラダー系におけるNeel-VBS連続相転移の数値的検証2

荻野卓啓, 金子隆威, 森田悟史, 川島直輝, 古川俊輔

日本物理学会2020年秋季大会 （オンライン開催） , 

2020年09月

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口頭発表（一般）

ボルボサイトにおけるDzyaloshinskii-Moriya相互作用の効果II

古川俊輔, 桃井勉

日本物理学会第75回年次大会 （名古屋大学東山キャンパス） , 

2020年03月

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ポスター発表

多成分ボース気体の量子ホール物理：対称性による保護と富化

古川俊輔

Bose-Einstein凝縮体の数学的側面 （近畿大学東大阪キャンパス） , 

2020年02月

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口頭発表（招待・特別）

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対称性が課されたもとで現れる多彩なトポロジカル相に注目が集まっている。 対称性のもとで初めてトポロジカルな性質を獲得する相を「対称性で保護されたトポロジカル相」、 もともと持っていたトポロジカルな性質が多様化されて現れる相を「対称性で多様化（富化）された トポロジカル相」と呼ぶ。冷却原子系の持つ高い操作性を利用して、これらの相を実現できるかどうかは興味深い。 冷却原子系においては、構成原子の多様さに加え、近年、磁場やスピン・軌道結合と同等の効果を光学的に 誘起する人工ゲージ場の技術も発展している。ここでは、人工磁場中のn成分ボース気体の示す量子ホール状態 についての我々の最近の研究を紹介し、対称性による保護と富化について議論する。

Quantum fluctuations of vortex lattices in binary Bose-Einstein condensates: Phase diagrams and intercomponent entanglement

T. Yoshino, S. Furukawa, M. Ueda

International Conference on Topological Materials Science 2019 (TopoMat2019) （Kyoto University） , 

2019年12月

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ポスター発表

Quantum fluctuations of vortex lattices in binary Bose-Einstein condensates: Phase diagrams and intercomponent entanglement

T. Yoshino, S. Furukawa, M. Ueda

The 4th Kyoto-Beijing-Tokyo Workshop on Ultracold Atomic Gases （Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University） , 

2019年09月

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ポスター発表

Fractional quantum Hall states with symmetry-enriched edge modes in multicomponent Bose gases

S. Furukawa, M. Ueda

Frontiers of Statistical Physics (FSP2019) （Hongo Campus, Univ. of Tokyo） , 

2019年06月

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ポスター発表

Dzyaloshinskii-Moriya interactions in volborthite: magnetic orders and thermal Hall effect

S. Furukawa, T. Momoi

Topological Phases and Functionality of Correlated Electron Systems (TPFC 2019) （ISSP, Univ. of Tokyo） , 

2019年02月

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ポスター発表

多成分ボース気体の量子ホール物理：対称性による保護と富化

古川俊輔, 上田正仁

第4回「トポ物質科学」領域研究会 （名古屋大学東山キャンパス） , 

2019年01月

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口頭発表（招待・特別）

ボルボサイトにおけるDzyaloshinskii-Moriya相互作用の効果：磁気秩序と熱ホール効果

古川俊輔, 桃井勉

第4回「トポ物質科学」領域研究会 （名古屋大学東山キャンパス） , 

2019年01月

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ポスター発表

n成分ボース気体の分数量子ホール状態：対称性により富化された端モード

古川俊輔, 上田正仁

日本物理学2018年秋季大会 （同志社大学京田辺キャンパス） , 

2018年09月

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口頭発表（一般）

Quantum Hall states with symmetry-enriched edge modes in multicomponent Bose gases

S. Furukawa, M. Ueda

the 3rd Beijing-Tokyo Workshop on Ultracold Atomic Gases （Institute for Advanced Study, Tsinghua Univ.） , 

2018年08月

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口頭発表（一般）

Quantum Hall states with symmetry-enriched edge modes in multicomponent Bose gases

S. Furukawa, M. Ueda

International Workshop on Symmetry and Topology in Condensed-Matter Physics （Hongo Campus, Univ. of Tokyo） , 

2018年06月

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ポスター発表

Quantum Hall states with symmetry-enriched edge modes in multicomponent Bose gases

S. Furukawa, M. Ueda

International Conference on Multi-Condensate Superconductivity and Superfluidity in Solids and Ultra-cold Gases (MultiSuper2018) （International Centre for Theoretical Physics (ICTP), Trieste, Italy） , 

2018年05月

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口頭発表（招待・特別）

ボルボサイトにおけるDzyaloshinskii-Moriya相互作用の効果

古川俊輔, 桃井勉

日本物理学会第73回年次大会 （東京理科大学野田キャンパス） , 

2018年03月

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口頭発表（一般）