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量子カオス的多粒子系における非平衡特性

Research Project

Project/Area Number 09F09740
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field 数理物理・物性基礎(理論)
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

谷口 亨  関西学院大学, 理工学部, 准教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) JACQUET PhilippeA.  関西学院大学, 理工学部, 外国人特別研究員
JACQUET Philippe A.  関西学院大学, 理工学部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2010: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords非平衡 / エスケープ現象 / 量子散乱理論 / ネットワーク系 / 電子系 / 輸送現象 / 揺らぎ / 確率過程
Research Abstract

平成23年度において、我々は、前年度に引き続き、非平衡現象である粒子の流れを作るメカニズムの一つで、カオスなどの力学系の立場からも興味ある研究対象であると考えられている、ある有限領域から粒子が漏れ出てくることにより作られる流れの振る舞い(エスケープ現象)について、量子力学的なモデルを用いて考察を進めた。
考察されたモデルの1つは、磁束の通り抜けたループ内にある粒子の導線を通した外部へのエスケープである。このモデルは前年度から考察しているものであるが、平成23年度にはさらにこの系の粒子エスケープにおけるクーロン型ポテンシャルの効果を数値的に解析した。また、導線をネットワーク的に結びつけた量子系のエスケープに対する別のモデルとして、ある1次元有限領域に閉じ込められていた粒子が、その有限領域の端に結びつけられた多くの導線を通してエスケープする振る舞いについても解析した。特に、そのような系において、元の有限領域に粒子が残っている確率の減衰の振る舞いや、粒子が有限領域から出て行く速度が、有限領域に結びつけられた導線の数にどのように依存するかについて調べた。
量子エスケープ現象以外の研究として、系に結びつけられた複数の粒子浴の化学ポテンシャルの違いによって駆動される量子力学的な粒子の流れについても考察している。ここで、粒子の流れは、ある粒子浴から出た粒子が系で散乱されそれが再び粒子浴に吸収される量子散乱状態を用いて記述される。このような状況において、特に系の状態が定常なとき、電位や熱流のプローブを記述する非線形方程式が唯一の解をもつための条件を考察し、そのような解が逐次的に計算できることを示した。

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2012 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Temperature and voltage probes far from equilibrium2012

    • Author(s)
      Ph.A.Jacquet
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 85 Issue: 12

    • DOI

      10.1103/physrevb.85.125120

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Particle escapes in an open quantum network via multiple leads2011

    • Author(s)
      T.Taniguchi
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 84 Issue: 6 Pages: 62707-62707

    • DOI

      10.1103/physreva.84.062707

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Escape behavior of a quantum particle in a loop coupled to a lead2011

    • Author(s)
      Ph.A.Jacquet
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 84 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.84.062126

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Escape behavior of quantum two-particle systems with Coulomb interactions2011

    • Author(s)
      T.Taniguchi
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 83

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クーロン相互作用する2粒子系の量子エスケープ2011

    • Author(s)
      谷口亨、澤田信一
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2011-09-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Extended Onsager-Machlup theory for nonequilibrium thermodynamics and fluctuations2010

    • Author(s)
      谷口亨
    • Organizer
      International Conference on Recent Advances in Physics 2010
    • Place of Presentation
      University of Dhaka, Bangladesh
    • Year and Date
      2010-03-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 非平衡確率過程の熱力学と揺らぎに対する拡張オンサガー・マックラップ理論2010

    • Author(s)
      谷口亨
    • Organizer
      第5回生体分子システムの物理科学研究センター研究会
    • Place of Presentation
      関西学院大学梅田キャンパス
    • Year and Date
      2010-02-27
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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