東京大学，大阪大学，大阪市立大学は，微細加工技術を用いて作製された人工原子中の量子液体における電流を精密に測定することによって，電子が量子力学的に絡み合う尺度となる三体相関を検出することに成功した（ニュースリリース）。

数多くの粒子が量子力学的な相互作用を及ぼし合うことによって形成される量子液体は，粒子一個からは想像もつかないような多彩な振る舞いを見せる。研究では，そのような量子液体の一種である局所フェルミ液体の非平衡状態における振る舞いを明らかにした。

研究グループは，近藤効果によって形成された量子液体の性質を，平衡状態から非平衡状態まで精密に調べた。これまで，近藤効果に対する多くの実験的研究においては，巨視的なサイズの試料を用いて，多数のスピンを含んだ集団の平均的な性質を調査する方法がとられてきた。

それに対して，微細加工技術を使って作製される「人工原子」と呼ばれる微小な電子回路では，電子の数を一個ずつ制御できるため，たった一個のスピンによって引き起こされる近藤効果を，現象に関わるあらゆるパラメータを制御しながら研究することができる。したがって，近藤状態にある人工原子は，非平衡状態も含む量子液体についての理論を，理論に忠実な形で高い精度で検証できる理想的な電子回路となっている。

研究グループは，カーボンナノチューブを用いて作製した人工原子における近藤効果の研究を行なった。人工原子に導線をつなぎ，通過する電流を測定することによって，人工原子の状態を精密に調べることができる。研究では，人工原子に加える電圧や磁場などを制御することによって，理想的な近藤状態を実現した。具体的には，量子液体に電子を注入し、非平衡状態におくことによって，粒子間に働く相互作用の検出を行なった。

実験結果を解析したところ，磁場が印加されていない状況では量子液体は，平衡状態から非平衡状態まで2粒子の間の相互作用（二体相関）だけで記述できることがわかった。この「二体相関」は帯磁率に相当する量であり，これまでに実験的にも理論的にも確立している。

ところが磁場が印加された状態では，電流が印加された非平衡状態における量子液体の性質を説明するには，新たに「三体相関」と呼ばれる3つの粒子の相互作用を取り入れなければならないことが分かった。この結果は，近年発表された非平衡領域にある量子液体の理論（局所フェルミ液体論）に定量的に合致することが分かったという。

研究グループはこの成果について，初めて実験的に三体相関を検出することに成功したものだとしている。