概要

　小栗章（大阪市立大学大学院理学研究科教授）及寺谷义道（同理学研究科大学院博士生）、小林研介（大阪大学大学院理学研究科教授）、Meydi Ferrier（原同理学研究科特命研究员暨现巴黎南大学讲师、荒川智纪（同理学研究科助教）、秦德郎・藤原亮（同理学研究科大学院生）及阪野垒（东京大学物性研究所助教）等人的团队的共同研究中，通过运用微细加工技术制作的人工原子，利用碳纳米管构造做出两种不同近藤状态，用世界最高水准的电流杂音测定，解明了近藤状态和量子震动的关系。
　　近藤效果是，1个电子的旋转周围聚集很多个电子，成为一体形成新的状态（近藤状态）的形成现象。这是典型的量子多体现象，也是电子旋转方向的震动（量子震动）的本质原因。其次，人工添加的电子不仅会旋转，在运动方向等自由的情况下，还会产生多种近藤状态。（图1※日语）
　　本研究中，对应近藤状态的种类，世界上首次证实了其量子震动的大小的不同。近藤效果和量子震动都是物理学的中心课题。通过本成果，更深层地理解量子多体现象和量子震动控制的关系，开拓物质的新机能，期待能为今后的物质科学的发展作出贡献。 
　　本研究于2017年5月8日(周一)（美国时间）于“Physical Review Letters”在线发表。

图1:
(a)カーボンナノチューブ人工原子の概念図。人工原子内にある電子の個数は、ゲート電極によって、一個単位で制御できます。電子はスピン自由度（青矢印）と運動の自由度（チューブを取り囲む赤い矢印）を持っています。これらの自由度によって、SU(4)対称性を持った近藤効果が生じます。
(b)近藤状態の概念図。青い部分が電極を表し、黄色い部分が人工原子を表しています。磁場を印加していくとSU(4)近藤効果からSU(2)近藤効果に連続的に移り変っていきます。