東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「素粒子物理」 に関係する研究一覧：12件
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発表日：2026年2月27日
1
対称性による量子測定アルゴリズムの加速を発見
―誤り耐性量子シミュレーションの実用化に向けて―
東京大学大学院工学系研究科の小泉 勇樹 大学院生、同大学素粒子物理国際研究センターの吉岡 信行 准教授、慶應義塾大学大学院理工学研究科の和田 凱渡 大学院生、大阪大学量子情報・量子生命研究センターの水上 渉 教授らによる研究グループは、量子コンピュータの計算対象が従う対称性を活用し、多数の物理量を効率的かつ高精度に測定する量子アルゴリズムを開発しました。これまでの測定手法においては、量子力学的な理論限界である「ハイゼンベルク限界」を達成する高精度測定が実現できても、現実的な実行コストが膨大になってしまう、という問題がありました。本研究では、測定対象となる物理量が、共通...
キーワード：量子アルゴリズム/ベンチマーク/アルゴリズム/タスク/量子計算/ハバード模型/強相関電子/強相関電子系/高エネルギー/対称性/電子相関/物性物理/量子コンピュータ/量子シミュレーション/量子化/量子情報/量子相関/量子測定/量子多体系/スケーリング/素粒子/素粒子物理/量子化学/モリブデン/金属クラスター/窒素固定/強相関/シミュレーション/スピン/量子力学/きのこ
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2026年2月2日
2
双対性が解き明かす「非可逆対称性に守られたトポロジカル相」
ー新たな量子相の分類と構成法ー
南デンマーク大学のWeiguang Cao（ウェイグァン・ツァオ）研究員、東京大学大学院理学系研究科物理学専攻および東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU, WPI）の山崎 雅人（やまざき まさひと）教授、ゲント大学（論文発表時、現在ペンシルバニア州立大学）のLinhao Li（リンハオ・リー）研究員らによる研究グループは、「双対性（duality）...
キーワード：量子計算/トポロジカル相/自発的対称性の破れ/対称性/物性物理/量子コンピュータ/量子シミュレーション/素粒子/素粒子物理/トポロジカル/対称性の破れ/量子デバイス/シミュレーション
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学
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発表日：2026年1月23日
3
量子ランダムネスの生成速度の普遍性を証明
―頑強で効率的な量子情報処理の実現に向けて―
◆ 量子回路における大規模な量子ランダムネスの生成速度が、その構成要素である小規模な量子ランダムゲートの選び方に本質的に依存しないことを理論的に示した。◆ 多くの先行研究で仮定されてきた理想的な局所ランダムネスがなくても、効率的に大規模な量子ランダムネスを生成できることを明らかにした。◆ 本成果は、ランダムネスを活用した量子情報処理のより頑強かつ効率的な実現や、熱平衡化などの物理現象の理解に貢献することが期待される。 ...
キーワード：ハードウェア/不完全性/エンタングルメント/ランダムネス/情報熱力学/対称性/統計物理/非平衡/非平衡ダイナミクス/普遍性/量子カオス/量子コンピュータ/量子情報/量子情報処理/量子多体系/カオス/素粒子/素粒子物理/熱力学/ダイナミクス/エネルギー変換
他の関係分野：情報学数物系科学工学農学
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発表日：2026年1月14日
4
「もったいない精神」で宇宙の天気を読む
ー複数探査機の多点比較から宇宙線変動と太陽プラズマの関係を解明ー
東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻の木下岳大学院生を筆頭とする、名古屋大学宇宙地球環境研究所の三好由純教授、原田裕己准教授、計測・実験素粒子物理学研究所（LIP：Laboratory of Instrumentation and Experimental Particle Physics）のマルコ ピント研究員、 東京大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻の吉岡和夫准教授などからなる国際研究グ...
キーワード：銀河宇宙線/高エネルギー/素粒子/宇宙線/衛星/観測装置/銀河/磁場/質量放出/新星/素粒子物理/太陽/太陽系/太陽風/超新星/超新星爆発/惑星/惑星科学/地球環境/シミュレーション/宇宙インフラ/人工衛星/TEMPO/構造変化/放射線
他の関係分野：数物系科学工学農学
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発表日：2025年11月26日
5
暗黒物質がついに見えた！？
ー天の川銀河のハローから高エネルギーガンマ線放射を発見ー
東京大学大学院理学系研究科の戸谷友則教授は、フェルミガンマ線観測衛星の最新データを解析し、我々が住む天の川銀河（銀河系）の中心方向から、約20ギガ電子ボルト(GeV)のガンマ線...
キーワード：高エネルギー/弱い相互作用/標準理論/陽子/陽電子/エネルギースペクトル/素粒子/スペクトル/暗黒物質/宇宙線/衛星/観測装置/銀河/銀河系/恒星/素粒子物理/太陽/太陽系/天文学/矮小銀河/電磁波
他の関係分野：数物系科学工学
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発表日：2025年10月21日
6
対称性の破れを伴うノイズを量子演算から除去する新手法を提案
―演算過程の対称性を手がかりに、量子シミュレーションの精度を向上―
東京大学大学院工学系研究科の坪内 健人 大学院生、同大学大学院総合文化研究科の三橋 洋亮 東京大学特別研究員（研究当時、現・理化学研究所特別研究員）、高木 隆司 准教授、同大学素粒子物理国際研究センターの吉岡 信行 准教授らによる研究グループは、量子計算機の演算過程を表す「量子チャネル」の対称性を活用することで、ノイズを効率的に検出・除去する新しい手法「対称性チャネル検証法」を開発しました。これまで、対称性に基づくノイズ除去は主に量子状態という静的な情報に対してのみ行われており、その適用範囲は限られていました。本研究では、この方法が量子チャネルという動的な演算にも適用可...
キーワード：量子アルゴリズム/アルゴリズム/量子計算/高エネルギー/対称性/物性物理/量子コンピュータ/量子シミュレーション/量子化/ノイズ/素粒子/素粒子物理/量子化学/対称性の破れ/シミュレーション/量子力学
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学
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発表日：2025年8月30日
7
量子情報流を活用した「マクスウェルのデーモン」を実現
―エネルギー効率に優れた量子制御の実現に向けて―
東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の矢田 季寛大学院生、沙川 貴大教授、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：同大学大学院工学系研究科物理工学専攻助教）、ハーバード大学物理学専攻のピーター・ヤン・スタス大学院生、アジーザ・スレイマンザーデ研究員、ミハイル・ルキン教授、同大学工学・応用科学スクールのエリック・クナル大学院生らによる研究グループは、シリコン空孔中心の電子スピン量子ビットに対して、状態の測定とその測定結果に応じたフィードバック操作を繰り返し行うことで、量子情報の「流れ」を活用して熱力学的エントロピーを減少させる「マクスウェルのデー...
キーワード：情報量/FPGA/プロトコル/時系列解析/情報理論/信号処理/人工知能（AI）/結晶格子/コヒーレンス/パルス/情報熱力学/熱機関/非平衡/非平衡熱力学/量子もつれ/量子情報/量子制御/量子測定/量子多体系/エントロピー/ノイズ/素粒子/素粒子物理/量子ビット/反射率/電子回路/エネルギー効率/熱力学/シリコン/スピン/フィードバック/フィードバック制御/マイクロ/マイクロ波/レーザー/電磁波/不確かさ/量子効果/量子力学/エネルギー変換/ゆらぎ
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年6月25日
8
動から静に変換する量子アルゴリズムを実証
――IBM量子プロセッサーによる世界最大級のシミュレーション――研究成果
東京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 助教）とIBMの研究チームは、最新の量子プロセッサーであるIBM Heronプロセッサーを搭載した超伝導量子コンピュータを用いて、最大56量子ビットからなる量子多体系のシミュレーションに成功しました。古典計算アルゴリズムの代表格の一つである「Krylov部分空間法」は、量子物理学をはじめとして、計算科学分野で広範に用いられる強力な手法ですが、メモリ・計算量爆発が避けられないという問題を抱えています。本研究では、部分空間を量子コンピュータ上で実現する「Krylov量子対角化（KQD）法」により、世界最大級の...
キーワード：プロセッサ/量子アルゴリズム/部分空間法/アルゴリズム/量子計算/計算量/量子コンピュータ/量子多体系/素粒子/素粒子物理/超伝導/量子ビット/メモリ/量子デバイス/シミュレーション
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年5月13日
9
【研究成果】対称性が量子ランダム性の生成に与える影響を解明
──量子ランダム性に階層構造が現れることを発見──
東京大学大学院総合文化研究科の三橋洋亮研究員（研究当時、現・理化学研究所特別研究員）、ベルリン自由大学の鈴木遼太郎大学院生、ハーバード大学の副島智大研究員と、東京大学大学院工学系研究科の吉岡信行助教（研究当時、現・素粒子物理国際研究センター准教授）らによる研究グループは、対称性の条件の下で、小規模な量子ランダム性を組み合わせることにより、大規模な量子ランダム性をどの程度生成できるかを初めて明らかにしました。以前から知られていた、対称性を考慮しない場合とは異なり、完全な量子ランダム性の生成は不可能である一方、全体の規模が大きくなるにつれて、次第に完全な量子ランダム性に近づくと...
キーワード：対称性/量子コンピュータ/量子情報/量子情報処理/素粒子/素粒子物理/階層構造/層構造
他の関係分野：数物系科学工学
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発表日：2025年4月24日
10
ミュー粒子で挑む宇宙誕生の謎
―素粒子の大統一とニュートリノ質量の起源に迫るMEG II実験の最新結果―
東京大学素粒子物理国際研究センターの森俊則教授（研究当時）と大谷航准教授の研究グループは、ミューイーガンマ（μ→eγ）崩壊を探索するMEG II実験（図1）で、最新の結果を得た。MEG II実験は、東京大学、高エネルギー加速器研究機構（KEK）、神戸大学を中核とし、日本・スイス・イタリア・ロシア・米国・英国による国際共同研究である。独自に開発した高性能測定器と、スイス･ポールシェラー研究所（PSI、注2）の世界最大強度のミュー粒子ビームを用いて、標準理論で禁止された ミューイーガンマ崩壊（図2、図3）の探索を行っている。今回、2021年9月から2022年末まで...
キーワード：MPPC/キセノン/スーパーカミオカンデ/ニュートリノ質量/ニュートリノ振動/マヨラナ粒子/ミュー粒子/レプトンフレーバーの破れ/液体キセノン/稀崩壊/光電子増倍管/高エネルギー/時間分解/対称性/大統一理論/超対称性/統一理論/反物質/非対称性/標準理論/普遍性/陽子/陽子崩壊/陽電子/ミューオン/ミュオン/加速器/素粒子/保存則/ニュートリノ/宇宙論/検出器/素粒子物理/時間分解能/シナリオ/スピン/センサー/光センサー/半導体/分解能/高分解能/MEG/イミン
他の関係分野：複合領域数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年3月11日
11
幻のマヨラナ粒子をスピントロニクスで捉える
～スピン流を用いて観測、実用的な量子計算の実現に期待～
現在の量子コンピュータが直面している誤り耐性の実現という課題を、物質中に現れるマヨラナ粒子と呼ばれる特殊な粒子を用いて解決する方法が有力視されています。しかし、この粒子は電子と違って電荷を持たないため電気的操作が難しく、決定的な制御法はまだ発見されていません。福井大学大学院工学研究科の加藤康之准教授、東北大学大学院理学研究科の那須譲治准教授、千葉大学大学院理学研究院の佐藤正寛教授、東京大学大学院理学系研究科の大久保毅特任准教授、東京大学物性研究所の三澤貴宏特任准教授、東京大学大学院工学系研究科の求幸年教授らのグループは、スピントロニクス分野でよく用いられる温...
キーワード：誤り訂正/最適化/情報学/量子計算/産学連携/くりこみ群/シュレーディンガー方程式/スピン液体/トポロジー/トポロジカル絶縁体/フェルミオン/マグノン/マヨラナ粒子/磁気共鳴/磁気抵抗/準粒子/素励起/中性子散乱/超伝導体/低エネルギー励起/物性物理/変分法/量子コンピュータ/量子スピン/量子もつれ/量子磁性体/量子多体系/素粒子/中性子/ニュートリノ/磁場/数値計算/素粒子物理/超伝導/波動関数/量子ビット/スピンゼーベック効果/スピン軌道結合/トポロジカル/磁気抵抗効果/磁性体/量子スピン液体/スピン流/巨大磁気抵抗効果/強磁性/絶縁体/電子デバイス/温度依存性/ナノワイヤ/巨大磁気抵抗/強磁性体/磁性材料/スピン/スピントロニクス/トンネル/実証実験/帯磁率/半導体/量子力学/磁気共鳴画像/MRI/ラット/核磁気共鳴
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年1月9日
12
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―
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、非線形なトポロジカル物質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...
キーワード：情報学/人工知能（AI）/生体情報/量子計算/産学連携/空間分布/周期解/流体方程式/アクティブマター/トポロジー/トポロジカル相/幾何学/情報熱力学/非線形/非線形力学/物質科学/力学系理論/カオス/ノイズ/素粒子/力学系/素粒子物理/トポロジカル/トポロジカル物質/エッジ状態/非線形光学/誘電体/量子デバイス/メタマテリアル/熱力学/電子状態/MEMS/スピン/ダイナミクス/レーザー/非線形効果/非線形性/エネルギー変換/非線形力学系
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学総合理工工学農学