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Control of interaction in Bose-Einstein condensates by a dressing field

Research Project

Project/Area Number 15K05233
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Atomic/Molecular/Quantum electronics
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2016-2017)
Gakushuin University (2015)

Principal Investigator

Eto Yujiro  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (50600003)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsボース・アインシュタイン凝縮体 / 混和性 / ドレスト場 / スピン混合系 / 非平衡ダイナミクス / スピノールボース・アインシュタイン凝縮 / 散逸スピン系 / 量子コヒーレンス / ドレスト原子 / スピン歳差運動 / 非弾性損失 / 自発磁化 / 反強磁性 / 多成分ボース・アインシュタイン凝縮体 / 原子間相互作用制御 / ドレスト状態
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to control atomic Bose-Einstein condensates (BEC) with internal degrees of freedom using microwave and radio frequency wave and to observe non-equilibrium quantum dynamics.
In the experiment of interaction control using the dressing field, spatial nonequilibrium dynamics was observed using two Zeeman levels in spin-1 atoms of 87Rb. It is shown that the phase separation structure occurring at the bare atoms is suppressed by application of the dressing field. In addition, we succeeded in observing nonequilibrium dynamics in the mixture of spin-1 and spin-2 atoms. It is revealed that the magnetic ground state changes by generation of the spinor mixture.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2018 2017 2016 2015 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Spinor dynamics in a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates2018

    • Author(s)
      Yujiro Eto, Hitoshi Shibayama, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 97 Issue: 2

    • DOI

      10.1103/physreva.97.021602

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ground-state phases of a mixture of spin-1 and spin-2 Bose-Einstein condensates2018

    • Author(s)
      Naoki Irikura, Yujiro Eto, Takuya Hirano, and Hiroki Saito
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 97 Issue: 2

    • DOI

      10.1103/physreva.97.023622

    • NAID

      130007735843

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Corrigendum: Non-equilibrium dynamics induced by miscible-immiscible transition in binary Bose-Einstein condensates2018

    • Author(s)
      Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • Journal Title

      New Journal of Physics

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 019501-019501

    • DOI

      10.1088/1367-2630/aaa165

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Erratum: Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates [Phys. Rev. A 93, 033615 (2016)]2017

    • Author(s)
      Yujir Eto, Masahiro Takahashi, Keita Nabeta, Ryotaro Okada, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 96 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.96.069904

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nonequilibrium dynamics induced by miscible-immiscible transition in binary Bose-Einstein condensates2016

    • Author(s)
      Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • Journal Title

      New Journal of Physics

      Volume: 17 Issue: 7 Pages: 073029-073029

    • DOI

      10.1088/1367-2630/18/7/073029

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Bouncing motion and penetration dynamics in multicomponent Bose-Einstein condensates2016

    • Author(s)
      Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Keita Nabeta, Ryotaro Okada, Masaya Kunimi, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 93 Issue: 3

    • DOI

      10.1103/physreva.93.033615

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Suppression of relative flow by multiple domains in two-component Bose-Einstein condensates2015

    • Author(s)
      Yujiro Eto, Masaya Kunimi, Hidekatsu Tokita, Hiroki Saito, and Takuya Hirano
    • Journal Title

      Physical Review A

      Volume: 92 Issue: 1

    • DOI

      10.1103/physreva.92.013611

    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ラビ結合した2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス2018

    • Author(s)
      柴田康介, 柴山均, 鳥居明季, 鈴木涼太,戸田寛之, 高橋雅裕, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス光トラップ形状依存性III2018

    • Author(s)
      柴山均, 鳥居明季, 柴田康介, 高橋雅裕, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 冷却原子のスピン制御による量子計測・量子物性の研究2018

    • Author(s)
      衞藤雄二郎
    • Organizer
      日本物理学会 第73回年次大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] スピン1・スピン2混合ボース凝縮体におけるrephasingの観測2017

    • Author(s)
      衞藤雄二郎, 柴山均, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス光トラップ形状依存性2017

    • Author(s)
      柴山均, 岡田涼太郎, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] RFスピン制御された87Rbボース・アインシュタイン凝縮体におけるスピン交換衝突2017

    • Author(s)
      鳥居明季, 鍋田慧太, 高橋雅裕, 柴山均, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Phase separation of Rabi-coupled spin states in an 87Rb F = 1 BEC2017

    • Author(s)
      Kosuke Shibata, Hitoshi Shibayama, Aki Torii, Ryota Suzuki, Hiroyuki Toda, Yujiro Eto, Masahiro Takahashi, Hiroki Saito, Takuya Hirano
    • Organizer
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Phase separation dynamics of two-component Bose-Einstein condensates in various optical trap shapes2017

    • Author(s)
      Hitoshi Shibayama, Aki Torii, Kosuke Shibata, Yujiro Eto, Hiroki Saito, Takuya Hirano
    • Organizer
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation of self-organized coherence in dissipative spinor Bose-Einstein condensates2017

    • Author(s)
      Yujiro Eto, Hitoshi Shibayama, Aki Torii, Hiroki Saito, Takuya Hirano
    • Organizer
      JSAP-OSA Joint Symposia 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ボース・アインシュタイン凝縮体の相分離ダイナミクス光トラップ形状依存性II2017

    • Author(s)
      柴山均, 鳥居明季, 柴田康介, 衞藤雄二郎, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 混和性制御による2成分ボース・アインシュタイン凝縮体の非平衡ダイナミクス2016

    • Author(s)
      衞藤雄二郎, 高橋雅裕, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] スピン2ボース・アインシュタイン凝縮体のmF=0状態を利用した多準位ラムゼイ干渉2016

    • Author(s)
      鍋田慧太, 岡田涼太郎, 鳥居明季,Mark Sadgrove, 柴山均, 衞藤雄二郎, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • Place of Presentation
      金沢大学 角間キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-15
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 多成分冷却原子気体における流れ2016

    • Author(s)
      衞藤雄二郎
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 87Rbボース・アインシュタイン凝縮体におけるゼーマン準位間のラビ振動2016

    • Author(s)
      岡田涼太郎, 鍋田慧太, 鳥居明季,高橋雅裕,衞藤雄二郎, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-19
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 多成分冷却原子気体における非平衡ダイナミクス2016

    • Author(s)
      平野琢也, 衞藤雄二郎,高橋雅裕, 國見昌哉, 斎藤弘樹
    • Organizer
      平成27年物性研究所短期研究会「量子乱流と古典乱流の邂逅」
    • Place of Presentation
      東京大学物性研究所
    • Year and Date
      2016-01-05
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 多成分ボース-アインシュタイン凝縮体間の衝突と振動の緩和2015

    • Author(s)
      衞藤雄二郎, 高橋雅裕, 岡田涼太郎, 鍋田慧太, 國見昌哉, 斎藤弘樹, 平野琢也
    • Organizer
      日本物理学会2015年秋季大会
    • Place of Presentation
      関西大学千里山キャンパス
    • Year and Date
      2015-09-18
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://hirano1.phys.gakushuin.ac.jp/~eto/

    • Related Report
      2015 Research-status Report

URL: 

Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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