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凝縮系物理
固体・液体状態における膨大な数の相互作用粒子の集団的挙動を研究し、局所的な量子力学的規則がどのようにして磁性・電気伝導性・機械的剛性といったマクロな性質を生み出すかを解明する物理学の分野が、凝縮系物理学である。
概要
超伝導と量子ホール効果は量子力学が古典的類似物をもたない集団的振る舞いを生み出すことを示した。表面のみで導電するトポロジカル絶縁体――トポロジカル量子数に起因する――は量子コンピューティングへの潜在的応用をもつ重要な突破口である。トランジスタ、レーザー、磁気データストレージはいずれも凝縮系研究から直接生まれた。
なぜ重要か
凝縮系物理学は現代技術と医療を根本的に形成した。半導体設計の基盤であり、MRIは核磁気共鳴に直接依存し、これは生体組織中のプロトンの量子スピン性質を利用して解剖学的画像を生成する。またここで開拓された平均場・ネットワーク手法は社会系・金融系のモデリングも前進させた。