マクロ系及びメソスコピック系の場の量子論

• 研究課題/領域番号: 08044097
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究分野: 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 中里 弘道 早稲田大学, 理工学部, 助教授 (00180266)
• 研究分担者: PAOLO Cea バリ大学, 物理, 講師 ; SAVERIO Pasc バリ大学, 物理, 講師 ; 大場 一郎 早稲田大学, 理工学部, 教授 (10063695) ; RAUCH Helmut オーストリア国立原子炉研究所, 教授 ; COSMAI Leona イタリア国立原子核物理学研究機構(INFN)バリ研究所, 専任研究員 ; CEA Paolo バリ大学, 物理, 講師 ; PASCAZIO Sav バリ大学, 物理, 講師
• 研究期間 (年度): 1996 – 1997
• 研究課題ステータス: 完了 (1997年度)
• 配分額: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円); 1997年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 1996年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 量子力学 / 観測問題 / 散逸過程 / トンネル現象 / 中性子実験

研究概要

本研究ではマクロ系やメソスコピック系に対する量子論的理解をその最終目的としているが,その中心的課題はmicro-macro transitionの実現とその物理的,数学的基礎付けにあり,量子力学的観測問題及び関連する諸問題に取り組んできた.具体的な成果としては,
1.量子力学的観測過程に対する可解な力学的模型(modified Coleman-Hepp模型)を提案し,その弱結合・マクロ極限で出現する確率過程(Wiener過程)を詳しく調べた.特に,Wiener過程をもたらす演算子が測定器系の自由Hamiltonian(Heisenberg演算子)で与えられること,またその起源は,純粋に系の量子力学的性格に求められことが明確になってきた.2.量子系の時間発展に関して攻めて整理し直し,その振る舞いと複素エネルギー平面での解析性について一般的な関係を導出した.さらに,簡単な量子系に対しては波束の時間発展を直接追跡し,またより現実的な水素原子の準位間遷移に関しては厳密解を導出した.特に後者では,時間発展初期の特徴的時間スケールを評価するとともに,生存確率に生き残る振動項の存在を指摘した.3.量子ゼノン効果の検証実験として中性子スピンを利用する実験を提案し,その実現に向けての実験的・理論的検討を行った.4.Nelson の量子力学を用いることによって,トンネル領域を通過する量子力学的粒子の数値シミュレーションを実行するとともに,量子系にもたらされる散逸の効果を考慮した,より現実的なトンネル時間の評価を試みた.5.量子力学的観測過程とコヒーレンス消失機構に関して,現時点での総まとめを行い,“Decoherence and Quantum Measurements,"by M.Namiki,S.Pascazio and H.Nakazato(World Sci.Pub.,Singapore,1998)として出版した.

研究成果

• [文献書誌] R.Blasi: "Emergence of a Wiener prouss as a result of the qumtum mecuamical intesaction with a macroscopic medium" Physica A. 245・1-2. 189-211 (1997)
• [文献書誌] H.Nakazato: "Time development of a wave packet and the time delay" Found.of Phys.27・12. 1709-1723 (1997)
• [文献書誌] O, T.Zavialov: "On queptization of systems with actions unfounded from bulow" Thear.Math.Pjus.109・2. 1379-1387 (1996)
• [文献書誌] K.Imafuku: "Effects of inelastic scatlering on tcnneling time bosed on the generalezed diffusion process approach" Phys.Rev.A. 56・2. 1142-1153 (1997)
• [文献書誌] I.Ohba: "A novel method to quautiye systems of dauped motion" Faemd.of Phys.27・12. 1725-1738 (1997)
• [文献書誌] F.Mihokova: "Hindevd decay:gunntum Zeno effect through vectromagnetic field domination" Phys.Rev,A. 56・1. 25-32 (1997)
• [文献書誌] S.Pascazio: "Dynamical origin of the quantim Zeno effect" Found.of Phys.27・12. 1655-1670 (1997)
• [文献書誌] P.Cea: "Finite-temparrture genevalized Gaussian effeitive potential" J.Phys.G. 23・2. 135-141 (1997)
• [文献書誌] P.Cea: "The lattice Schrodinger functional and the baekground field effective action" Phys.Lett.B. 392・1-2. 177-181 (1997)
• [文献書誌] P.Cea: "Perturbation theory with a variational basis:the generaliged Gaussian effective potential" Phys.Rev.D. 55・8. 4967-4989 (1997)
• [文献書誌] P.Cea: "Finite size analysis of the V(1) background field effective action" Phys.Lett.B. 397・3-4. 229-233 (1997)
• [文献書誌] A.Agodi: "A lattice test of altemative interpratations of "triviality"on λφ^4/4 theary" Mod.Phys.Lett.A. 12・14. 1011-1024 (1997)
• [文献書誌] P.Cea: "Generalized Gaussian effective potential:second-order thermal corrections" Mad.Phys.Lett.A. 12・15. 1077-1085 (1997)
• [文献書誌] P.Cea: "Vacuum stability for Dirae fermions in three dimendions" Phys.Rev.D. 55・12. 7985-7988 (1997)
• [文献書誌] Z.Hradil: "Infinitely freguent mensurements and quantum Zeno effect" Phys.Lett.A. (to appear). (1998)
• [文献書誌] M.Namiki: "Decoherence and Quantum Measureaneccts" World Scientifoo Pub.,Simgapore, 240 (1998)
• [文献書誌] H.Nakazato: "Understanding the quantum Zeno effect" Physics Letters A. 217・4,5. 203-208 (1996)
• [文献書誌] H.Nakazato: "Quantum dephasing by chaos." Physics Letters A. 222. 130-136 (1996)
• [文献書誌] R.Blasi: "Dissipative behavior of a quantum system interacting with a macroscopic medium" Physics Letters A. 223. 320-326 (1996)
• [文献書誌] R.Blasi: "Emergenoe of a Wiener process as a result of the quantum mechanical interaction with a microscopic medium" Physica A. (to appear).
• [文献書誌] E.Watanuki: "Seesaw-type quark mass matrix and neutron electric dipole moment" Modern Physics Letters A. 11・22. 1835-1842 (1996)
• [文献書誌] R.Blasi: "Short-time behavior of the correlation functions for the quantum Langevin equation" Physical Review A. 53・4. 2033-2037 (1996)
• [文献書誌] N.Kono: "Decoherence and dephasing in a quantum measurement process" Physical Review A. 54・2. 1064-1086 (1996)
• [文献書誌] Y.Hasegawa: "Geometric phase in coupled neutron interference loops" Phyical Review A. 53・4. 2486-2492 (1996)
• [文献書誌] Z.Hradil: "Quantum phase in interferometry" Physical Review Letters. 76-23. 4295-4298 (1996)
• [文献書誌] E.Jericha: "Performance of an improved perfect crystal neutron storage cavity" Nucl.Instrum.Methods Phys.Res.A. 379・2. 330-334 (1996)