電子スピンの渦構造である磁気スキルミオンは、次世代磁気メモリやニューロモルフィックコンピューティングなどへの応用が期待されている。超高密度な情報素子実現のためはスキルミオンサイズの小型化が重要な課題であり、極小スキルミオンを形成する固体物質の探索が近年盛んに行われている。放射光を用いた共鳴X線散乱実験によって単純な六方晶の結晶構造を有する二元合金GdGa₂の短周期のらせん磁気構造が明らかになった。そこでは、直径わずか1ナノメートルという世界最小の磁気スキルミオンの存在が提唱されている。

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Triangular Lattice Magnet GdGa₂ with Short-Period Spin Cycloids and Possible Skyrmion Phases
Priya Ranjan Baral, Nguyen Duy Khanh, Masaki Gen, Hajime Sagayama, Hironori Nakao, Taka-hisa Arima, Yoshichika Ōnuki, Yoshinori Tokura, and Max Hirschberger
J. Phys. Soc. Jpn. 94, 024705 (2025)

中性冷却原子を用いた量子コンピュータでは、原子間の相互作用を利用した2量子ビットゲートの実装に、リドベルグ状態と呼ばれる原子の高エネルギー状態が用いられる。高忠実度な演算を達成するためには、リドベルグ状態への励起に必要な高出力で低ノイズの紫外光源が不可欠である。イッテルビウム原子をリドベルグ状態に励起する波長325 nmの高出力光源の開発が行われ、リドベルグ状態へのコヒーレント励起が報告された。この成果は、2量子ビットゲートの実現に向けた重要な第一歩となる。

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Development of a High-power Ultraviolet Laser System and Observation of Fast Coherent Rydberg Excitation of Ytterbium
Yuma Nakamura, Naoya Ozawa, Toshi Kusano, Rei Yokoyama, Kosuke Shibata, Tetsushi Takano, Yosuke Takasu, and Yoshiro Takahashi
J. Phys. Soc. Jpn. 94, 014301 (2025)

様々な物性値や材料特性の最適化にデータ科学的手法が広く使われるようになってきている。そのために、データを持ち寄って探索をより速めたいが、それぞれはデータを開示することには消極的である。別の選択肢としてデータを隠したまま共用を実現する秘匿計算技術がある。今回、この技術を用いたベイズ最適化による材料探索手法が報告された。この手法により、性能の良くないデータを共用する場合でも、少ない探索回数で最適化が行われることが統計的な性能評価によって示された。

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Materials Secure Computation with Secret Sharing: A Bayesian Optimization Scheme and Its Performance
Taro Fukazawa, Tsutomu Ikegami, Masaaki Kawata, and Takashi Miyake
J. Phys. Soc. Jpn. 94, 013801 (2025)

原子の回転運動はカイラルフォノンと呼ばれている。カイラルフォノンに媒介されたスピン間相互作用の存在が理論的に研究され、この相互作用は２つのスピン間の距離に対して冪的に減衰することが明らかにされた。この相互作用は、磁性絶縁体におけるスピン間相互作用の支配的なメカニズムになりうる。

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Spin-Spin Interaction Mediated by Chiral Phonons
Takehito Yokoyama
J. Phys. Soc. Jpn. 93, 123705 (2024)