スピングラス理論の新たな展開－複雑系の厳密な解析から最先端技術の新たな地平へ－

東京科学大学（Science Tokyo）総合研究院 基礎研究機構の西森秀稔特任教授（東北大学 大学院情報科学研究科 特任教授）、理学院物理学系の大関真之教授（東北大学 大学院情報科学研究科教授）、情報理工学院 数理・計算科学系の奥山真佳特任助教（東北大学大学院情報科学研究科助教）らの研究チームは、磁性体の一種であるスピングラス（用語1）において、これまで無関係と考えられてきた二つの現象「温度カオス（用語2）」と「リエントラント転移（用語3）」の間に、数理的に厳密なつながりがあることを世界で初めて示しました。さらに、西森ライン（用語4）と呼ばれる特別な条件下では従来は起こらないとされてきたレプリカ対称性の破れ（用語5）が起こり得ることを明らかにしました。これらは数値計算や近似的な手法ではなく、厳密な論理に基づく理論解析によって得られた成果であり、スピングラス研究の長年の常識を大きく塗り替えるものです。また、これらの発見は物理学の内部にとどまらず、機械学習や量子コンピュータの基礎技術にまで影響が及ぶ可能性を持っています。

本成果は、10月22日付（米国東部時間）の「Physical Review E」誌に掲載されました。