1701物理及び化学

アルマ望遠鏡により、129億年前の銀河から窒素と酸素の電波を検出することに成功しました。アルマ望遠鏡を用いてうみへび座の方角にある銀河G09.83808を観測し、宇宙誕生9億年後に窒素や酸素が存在し、既に太陽系での存在比率の50-70%に達していると推定しました。

シュウィンガー模型と呼ばれる1次元量子系において、電荷が反対の粒子間に斥力が働く状況を、数値シミュレーションにより実現することに成功しました。これは量子計算機で用いられるアルゴリズム（量子アルゴリズム）の新たな応用であり、通常の方法では解析が困難だった初期宇宙の時間発展屋、有限密度領域における初期宇宙の相構造などの重要な問題の理解に貢献していくことが期待されます。

電子と正孔の結合状態である励起子が生み出す反強磁性型の励起子絶縁体を実験と理論の両面から新たに発見しました。スピン三重項の励起子が生み出す反強磁性励起子絶縁体の存在を明らかにしました。

セリウム・アンチモンが示す「悪魔の階段」の相転移において、多極子と呼ばれる局在スピン・軌道と強く相互作用する伝導電子が準粒子として振る舞う「多極子ポーラロン」を発見しました。「悪魔の階段」で発生する局在スピン・軌道配列の変調に合わせて、自在に相互作用の強さを変える「多極子ポーラロン」の特殊な振る舞いを明らかにしました。

初期宇宙のインフレーション膨張の際できた密度の凸凹は、凸部と凹部が高い精度で同量対称にできなければならないことを理論的に示した。密度ゆらぎ形成を場の量子論に基づいて解析した結果、凸部と凹部の分布が高い精度で対称でない限り、ゆらぎの振幅が観測から大きくズレてしまうことを見いだした。

局所的に空間反転対称性が破れた結晶に起因した超伝導相内部で実現する特殊な反強磁性状態を発見しました。